高温测温技术国内外研究现状
时间:2017-02-27 16:26 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 国际上早在上世纪初就开始研究高温计的设计和制造了。如隐丝式光学高温计，至今仍应用在800℃以上的测量领域中。1927年国际温标采用此种高温计作为金点以上的温度复现及传递标准器。它的工作原理是在峰值为650lun的尽可能小的带宽中，使目标与钨灯的灯丝亮度平衡，灯丝就会隐在目标中。但是此高温计需要手动调节灯丝电流，人为造成的误差大，不适合自动控制系统。6136 60年代中期，出现了用光电倍增管作为检测器的光电高温计。它是以光电倍增管做亮度比较，以此替代隐丝式光学高温计中的人眼，因此具有较高的精度和灵敏度，且不用人为参与，我国也曾采用此种检测元件研制成基准光电比较仪和标准光电高温计。 在70年代初，witherell和Fauthaber指出，硅光电探测器稳定性好、灵敏度高、结构牢固、寿命长、价格适中，适合测量精密光度。Ruffino在噪声和数据检测方面提出了硅光电二极管可以应用到高分辨率温度计的设想。1979年，Cashdollar研制成功了3波长高温计，在3种工作波长 (0.8μm、0.9μm、1.0μm)下测量火焰及爆炸粉尘的温度，测量上限可至2000K。 1986年，欧共体及美国联合课题组的Hiemaut等人研制成功了亚毫秒级6波长高温计，用于2000K~5000K温区内真温和光谱发射率的同时测量，温度测量精度为0.5%，发射率测量精度为1%~5%，同年又应用自主研制的6波长高温计，对钨、担、铝等金属的熔点温度和光谱发射率进行了测量，结果表明:这些金属的熔点温度测量精度优于0.5%。 1992年德国Kingenberg等人发表了有关改进型钠谱线翻转法的论文。后来爆温测量开始采用双波长色温法，即测量两个不同波长的辐亮度之比。M.DTarasov等人研制的双波长光导纤文高温计，就是依据此方法。随着研究的深入，辐射温度计从单色波发展为两色波和多色波，从短波发展为长波，仪器的功能也逐步丰富和智能化。仪器的测量精度、响应速度、稳定性、分辨率等都达到了相当高的水平，测温范围也从中高温延伸到低温。 除了较为普遍的全辐射测温法、亮度测温法、比色测温法等，还有很多其他测温方法用以解决高温及超高温目标真实温度的测量，如高温火焰温度测量中的辐射吸收法、改进型钠谱线翻转法、相干反斯托克斯拉曼散射光谱法、平面激光诱导荧光光谱法、遥感傅里叶变换红外分子振转基带精细结构光谱测温法、遥感傅里叶变换红外分子振转光谱最大强度测温法以及等离子体Boltzmann发射光谱测温法等，这些测温法也得到了很好的发展。1995年由Rusian Federsl Nuclear Center的Tarasov等人提出的双波长光导纤文高温计[3]，由英国皇家军事科学原的Laird在16届国际弹道会议上提出的爆温的光学测量方法，Xianchu在1995年第八届国际爆炸物研计会上提出的双色温高温计[4]以及其他用光电法测爆的装置[5]就都采用的是这种方法，即测量两个不同波长的辐射亮度之比。但目标光谱发射率在这两波长处相等的假设是计算温度与真实温度之间存在了较大的误差。 国内研究概况 我国对测温技术的研究起步相对晚一些，但发展很迅速。很多科研单位相继展开了这方面的研究，有关高温测量的译文、论文的数量逐年增多，研究深度也逐渐加大，出版物逐渐丰富，研究出的产品也成功投放市场。 1984年，武汉光学技术研究所研制成功3波长HDW-1型红外测温仪，1988年北京联大提出了多光谱温度自动检测法，1989年王瑞才研制成功了4波长高温计，并应用于电弧加热下勺蚀材料的温度测量，但都没有应用多波长测温理论中的数据拟合方法，只是停留在比色、单色高温计的处理思想上，多个通道数据只是为了相互校验。1995年以来，戴景明对多光谱测温理论进行了系统的研究，首先校验了国际通用发射率模型对各种材料的适用性和有效性，1998年又进一步将神经网络理论用于多光谱测温理论，取得了较大进展。 (责任编辑：qin) |