[發明專利]基于光纖光譜儀的高精度色溫測量方法及系統

在審

• 申請號: 201810081209.3
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108398191A
• 公開（公告）日: 2018-08-14
• 發明（設計）人: 柏連發;余榮偉;陸駿;趙壯;韓靜;張毅
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01J5/60
• 分類號: G01J5/60
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 陳鵬

本發明涉及一種基于光纖光譜儀的色溫測量方法及系統，測量方法包括以下步驟：通過光纖光譜儀獲得輻射目標的光譜；基于比色測溫法或者三色測溫法計算輻射目標的色溫；測量系統包括光纖光譜儀和計算機。本發明使用標準高溫黑體對光纖光譜儀進行標定，得到光纖光譜儀的響應系數；計算機基于比色測溫法或者三色測溫法計算得到輻射目標的色溫，數據處理過程中提供了一種針對不同輻射目標色溫測量選擇相應合理波段的方法，這對于不同輻射目標色溫測量的波段選擇具有重要意義。

技術領域

本發明涉及一種色溫測量方法，特別是一種基于光纖光譜儀的高精度色溫測量方法及系統。

背景技術

實際物體的色溫一般存在三種不同形式的定義，第一種是：當黑體的顏色與非黑體的顏色一致時，黑體的溫度就是非黑體的顏色溫度，簡稱色溫；第二種是：在某一光譜區域內，當黑體與非黑體具有相同的光譜能量分布時，黑體的溫度稱為非黑體的色溫；第三種是：當黑體與非黑體在某一光譜區域內的兩個波長下的單色輻射亮度之比相等時，黑體的溫度稱為非黑體的色溫。這三種關于色溫的定義形式不同，但是本質上相同。色溫作為表示光源顏色的量，是反映光源特性的一個重要指標。

常用的色溫測量方法包括使用色溫表測量色溫、使用光譜輻射法測量色溫等；使用色溫表測量色溫存在粗糙、精度低等問題；現有的光譜輻射法測量色溫存在不能根據輻射目標快速選擇相應合理波段進行高精度色溫測量的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種非接觸式、高精度的基于光纖光譜儀的高精度色溫測量方法及系統。

實現本發明目的的技術方案為：一種基于光纖光譜儀的色溫測量方法，包括以下步驟：

步驟1，通過光纖光譜儀獲得輻射目標的光譜；

步驟2，基于比色測溫法或者三色測溫法計算輻射目標的色溫；

基于比色測溫法時，先選定一個波長λ₁，變化另一個波長λ₂，該波長變化范圍為輻射目標光譜的波長范圍，畫出λ₂與色溫的關系圖，觀察關系圖中色溫平穩處對應的波段，該波段即為λ₂的合理選擇波段；

基于三色測溫法時，先選定波長λ₁、λ₂，變化波長λ₃，λ₃的變化范圍為輻射目標光譜的波長范圍，畫出波長λ₃與色溫的關系圖，觀察關系圖中色溫平穩處對應的波段，該波段即為λ₃的合理選擇波段；所述色溫平穩處對應的波段是指波動在20K以內的波段。

一種基于光纖光譜儀的色溫測量系統，包括光纖光譜儀和計算機；

所述光纖光譜儀用于得到輻射目標的光譜；

所述計算機基于比色測溫法或者三色測溫法計算輻射目標的色溫。

與現有技術相比，本發明的顯著效果為：

(1)本發明可以對輻射目標的色溫實現非接觸式測量；(2)針對不同的輻射目標，本發明基于比色測溫法或者三色測溫法，可以選擇相應合理的波段進行高精度的測量。

附圖說明

圖1為本發明基于光纖光譜儀的色溫測量系統原理框圖。

具體實施方式

結合圖1，一種基于光纖光譜儀的色溫測量方法，包括以下步驟：

步驟1，通過光纖光譜儀獲得輻射目標的光譜；

步驟2，基于比色測溫法或者三色測溫法計算輻射目標的色溫；