阅读说明：本技术 一种长距离的红外测温批量标定方法和装置 (Long-distance infrared temperature measurement batch calibration method and device ) 是由 吕晶 王斌 汪晓波 于 2020-03-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种长距离的红外测温批量标定方法和装置,由移动工作台、仪表座、中控器、导轨和黑体辐射面组成；黑体辐射面由黑体加热器、温度传感器和黑体辐射面组成,按照设定的温度向外发射红外线；移动工作台由导轨控制电机和行程检测器组成,按照设定的距离改变工作台在导轨上的位置；中控器固定在移动工作台,通过信息连接到仪表座、导轨电机、黑体加热器和黑体接触式温度传感器；仪表座连接到移动工作台,用于固定批量标定的仪表；移动工作台固定与导轨上以实现在导轨上移动,改变仪表座到黑体辐射面之间的距离；黑体辐射面辐射面固定在导轨上端侧,发出不同温度的辐射。(The invention discloses a long-distance infrared temperature measurement batch calibration method and a long-distance infrared temperature measurement batch calibration device, which are composed of a movable workbench, an instrument seat, a central controller, a guide rail and a black body radiation surface; the black body radiation surface consists of a black body heater, a temperature sensor and a black body radiation surface and emits infrared rays outwards according to a set temperature; the movable workbench consists of a guide rail control motor and a stroke detector, and the position of the workbench on the guide rail is changed according to a set distance; the central controller is fixed on the movable workbench and is connected to the instrument base, the guide rail motor, the black body heater and the black body contact type temperature sensor through information; the instrument base is connected to the movable workbench and used for fixing the batch calibrated instruments; the movable workbench is fixed on the guide rail to move on the guide rail, and the distance between the instrument seat and the black body radiation surface is changed; the black body radiation surface is fixed on the upper end side of the guide rail and emits radiation with different temperatures.)

一种长距离的红外测温批量标定方法和装置

技术领域

本发明涉及一种长距离的红外测温批量标定方法和装置，具体应用于长距离红外测温设备的标定。

背景技术

1800年，英国物理学家F.W.赫胥尔从热的观点来研究各种色光时，发现了红外线。红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质。红外线的波长在0.76～1000μm之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。红外测温仪可快速提供温度测量，通常精度都是1度以内。不同于接触测温仪，红外测温仪能够安全地读取难以接近的或不可到达的目标温度，你可以在仪器允许的范围内读取目标温度。非接触温度测量还可在不安全的或接触测温较困难的区域进行，像蒸汽阀门或加热炉附近，他们不需在冒接触测温时一不留神就烧伤手指的风险。

红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定；红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

红外测温仪必须经过标定才能使它正确地显示出被测目标的温度，因为高精度的测温仪器，要克服测温环节中各个器件不一致性造成的系统性误差，红外测温仪批量生产制造过程中的标定是制造中的难题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种长距离的红外测温批量标定方法和装置，实现测温仪器的批量标定。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种长距离的红外测温批量标定方法，采用一个由移动工作台、仪表座、中控器、导轨和黑体辐射面组成的标定装置，一次完整的标定过程包括升温标定和降温标定，温度由低到高的过程为升温标定，温度自然降温的过程称为降温标定；批量标定方法具体标定方法为：

升温标定采用变距离，标定点取距离、测量范围、每单位距离s的温度精度分辨率的值；

降温标定采用定距离，固定一定距离时，辐射黑体自然温降的标定点，标定点的温度取自然降温采样的连续值，标定值的多少和自然环境的差值相关。

升温标定和降温标定依据距离、测量范围、每单位距离s的温度精度分辨率的值，都需要进行多点多次的标记，现对一个标定点一次标定方法具体解释，包含以下步骤：

步骤1：在仪表座上固定一个生产批次的红外测温仪表，确保仪表的通讯接口连接仪表座上的接口，尺寸卡位正确；

步骤2：调整黑体辐射面的温度，稳定到温度基准T0；

步骤3：待黑体辐射面温度稳定后t1时间后，调整移动工作台到黑辐射面的距离，调整到L1，如L1为50厘米；

步骤4：中控器把距离L1和基准温度T0，通过仪表座上的通讯接口发送到仪表上，进行第一个标定点。

针对上述标定方法用到的标定装置，现进行具体描述，如下：

一种长距离的红外测温批量标定装置，由移动工作台、仪表座、中控器、导轨和黑体辐射面组成；黑体辐射面由黑体加热器、温度传感器和黑体辐射面组成，按照设定的温度向外发射红外线；移动工作台由导轨控制电机和行程检测器组成，按照设定的距离改变工作台在导轨上的位置；中控器固定在移动工作台，通过信息连接到仪表座、导轨电机、黑体加热器和黑体接触式温度传感器。

仪表座连接到移动工作台，用于固定批量标定的仪表；移动工作台固定与导轨上以实现在导轨上移动，改变仪表座到黑体辐射面之间的距离；黑体辐射面辐射面固定在导轨上端侧，发出不同温度的辐射。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：通过在仪表座上放置一个生产批次的红外测温仪表，在中控器的控制下和导轨的移动支持下，通过改变仪表座和黑体辐射面之间的距离、黑体辐射面的温度完成升温标定、还有自然温降的方式完成降温标定，最终实现红外测温设备的批量标定。

附图说明

图1为实施例中红外测温批量标定装置的结构示意图；

图2为实施例升温标定点示意图。

具体实施方式

以下结合附图对发明作进一步详细说明。

一种长距离的红外测温批量标定装置，参照图1所示，由移动工作台、仪表座、中控器、导轨和黑体辐射面组成；黑体辐射面由黑体加热器、温度传感器和黑体辐射面组成，按照设定的温度向外发射红外线；移动工作台由导轨控制电机和行程检测器组成，按照设定的距离改变工作台在导轨上的位置；中控器固定在移动工作台，通过信息连接到仪表座、导轨电机、黑体加热器和黑体接触式温度传感器。

仪表座连接到移动工作台，用于固定批量标定的仪表；移动工作台固定与导轨上以实现在导轨上移动，改变仪表座到黑体辐射面之间的距离；黑体辐射面辐射面固定在导轨上端侧，发出不同温度的辐射。

一种长距离的红外测温批量标定方法，一次完整的标定过程包括升温标定和降温标定，温度由低到高的过程为升温标定，温度自然降温的过程称为降温标定；批量标定方法具体标定方法为：

升温标定采用变距离，标定点取距离、测量范围、每单位距离s的温度精度分辨率的值；

降温标定采用定距离，固定一定距离时，辐射黑体自然温降的标定点，标定点的温度取自然降温采样的连续值，标定值的多少和自然环境的差值相关。

升温标定和降温标定依据距离、测量范围、每单位距离s的温度精度分辨率的值，都需要进行多点多次的标记，现对一个标定点一次标定方法具体解释，包含以下步骤：

步骤1：在仪表座上固定一个生产批次的红外测温仪表，确保仪表的通讯接口连接仪表座上的接口，尺寸卡位正确；

步骤2：调整黑体辐射面的温度，稳定到温度基准T0；

步骤3：待黑体辐射面温度稳定后t1时间后，调整移动工作台到黑辐射面的距离，调整到L1，如L1为50厘米；

步骤4：中控器把距离L1和基准温度T0，通过仪表座上的通讯接口发送到仪表上，进行第一个标定点。

结合具体案例，对于红外测温仪批量标定的实施方式为：

某测温仪的距离为0.5-0.8米，测量范围为30-40摄氏度，测量精度为1摄氏度，则升温标定的标定点如图2所示。

图中首行为温度，首列为距离，表格中为标定点的次序；从图中可以看出共有44个标定点，第1个标定点为30摄氏度、0.5米，第2个标定点为30摄氏度、0.6米；完成一次升温标定需要以此标定44个标定点。

在升温标定完成后，开始完成降温标定，工作台停留在0.5米处，黑体辐射面停止加热进行自然降温；每个采样周期1秒，中控器把黑体辐射面的温度通过仪表座通讯接口发送到仪表中，进行校准；在室温25摄氏度时，黑体降温时间为180秒，则标定点数为180个。

通过升温标定和降温标定使仪表的精度更为准确。

以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。