[發明專利]一種高精度大溫區長距離紅外測溫模塊的標定方法及裝置

在審

• 申請號: 202011439748.3
• 申請日: 2020-12-10
• 公開（公告）號: CN112629676A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 劉朋成;李鐵;謝雷;楊雁南;劉延祥;郭世英
• 申請（專利權）人: 上海致密科技有限公司
• 主分類號: G01J5/52
• 分類號: G01J5/52;G01J5/00
• 代理公司: 上海海貝律師事務所 31301
• 代理人: 宋振宇

本發明公開了一種高精度大溫區長距離紅外測溫模塊的標定方法及裝置，包括黑體輻射儀和紅外測溫模塊，還包括三軸調節機構和系統整體微調裝置，所述系統整體微調裝置用于對三軸調節機構進行微調，所述三軸調節機構上設置有旋轉測試槽和控制電機，其標定方法包括包括如下步驟：S1，將黑體輻射儀固定并設置好溫度；S2，擺放待標定紅外測溫模塊，旋轉測試槽同時安裝10只待標定的紅外測溫模塊，待第一只標定結束后，通過控制電機旋轉調整位置，接著標定第二只，以此類推，測定過程中，冷卻裝置對紅外測溫模塊進行降溫。本發明，可以測試多只紅外測溫模塊，極大的提高效率，同時也增加了紅外測溫模塊標定的一致性，排除測試過程中的干擾。

技術領域

本發明涉及紅外測溫技術領域，具體為一種高精度大溫區長距離紅外測溫模塊的標定方法及裝置。

背景技術

紅外測溫的測溫原理是黑體輻射定律，眾所周知，自然界中一切高于絕對零度的物體都在不停向外輻射能量，物體的向外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的聯系，物體的溫度越高，所發出的紅外輻射能力越強。

鋼鐵工業是國家的基礎工業。鋼水溫度連續測量是提高鋼鐵冶煉自動化水平的前提，是保證鋼材質量、提高效率、降低能耗的關鍵。但是現在消耗型快偶間斷測溫無法實現連續測溫。近年來發展的熱輻射連續測溫法由于其不與鋼水直接接觸，可大大降低高溫腐蝕損壞的風險受到廣泛關注，但仍存在著響應時間過長，測溫的關鍵紅外傳感器完全依賴進口，連線和數據采集復雜、安裝繁瑣等問題。

紅外大溫區、長距離、高精度高溫傳感器在高溫熔煉爐監測等領域的示范應用，將為我國提升高溫熔煉制造水平、促進產品升級換代提供關鍵技術。煉鋼時溫度對鋼的品質影響很大，因此煉鋼廠在使用的紅外測溫模塊時對精度和分辨率，測量溫度范圍要求很高，在600℃～1600℃、測溫誤差≤±0.5％、工作溫度范圍0～120℃、功耗≤100mW；測量距離要求1m；長距離的限制決定了紅外測溫傳感器的測量方向也十分重要。而紅外測溫模塊要想滿足這么高的要求，需要對每個溫度點進行標定，來擬合溫度與輸出信號曲線并對每個溫度點做補償，儲存并記錄。因此，現場去煉鋼廠現場標定是不現實的。而針對該種紅外測溫傳感器的特性設計一種高精度紅外測溫裝置十分有必要。

傳統的測試方法是手動調節紅外測溫模塊與黑體輻射儀之間的距離與方向，而且傳統的紅外測溫模塊距離短，精度差，只測幾百度的溫度，由于黑體輻射儀的升溫時間比較久，升溫一次要花費幾個小時時間。并且而每次只能測試一只紅外測溫模塊，每更換一只紅外測溫模塊就要重新調節，費時費力。本發明中使用紅外黑體輻射儀作為輻射源，代替目標測量物，通過一系列裝置的設計來對紅外測溫模塊進行標定，從而完成溫度的準確快速測量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高精度大溫區長距離紅外測溫模塊的標定方法及裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種高精度大溫區長距離紅外測溫模塊的標定裝置，包括黑體輻射儀和紅外測溫模塊，還包括三軸調節機構和系統整體微調裝置，所述系統整體微調裝置用于對三軸調節機構進行微調，所述三軸調節機構上設置有旋轉測試槽和控制電機，所述控制電機通過轉軸帶動旋轉測試槽轉動，所述紅外測溫模塊和冷卻裝置連接，所述旋轉測試槽內安裝有若干所述紅外測溫模塊，所述紅外測溫模塊的數量不少于兩個，若干所述紅外測溫模塊和黑體輻射儀位置相對應。

優選的，所述三軸調節機構包括X軸調節機構、Y軸調節機構和Z軸調節機構，所述X軸調節機構設置在Y軸調節機構上，所述Y軸調節機構設置在Z軸調節機構上。