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1、-范文最新推荐-1 / 19VB 傅里叶变换红外光谱仪的多温度方法研究摘要温度测量是一个重要的科学领域，因为温度作为一个基本物理量，与许多物质有着十分密切的关系。本文首先分析对比当前的温度测量技术，评价各个技术的优缺点。其中，非接触测温方法具有灵敏度高、响应快、不影响被测温场、工作温区大、操作方便等优点，因而引起了越来越多的国内外测温工作者的重视。针对此，重点研究了高温辐射测温技术在材料表面温度测量方面的应用。采用了基于傅里叶变换红外光谱仪的多温度方法，运用非线性最小二乘法，建立温度测量方法。通过实验测量，对高温黑体在不同温度下的光谱性质分析，验证该方法的测量精度。12529关键词非接触式 辐
2、射测温 多温度方法 黑体毕业设计说明书（论文）外文摘要TitleStudy of the Method of High-precision Radiation ThermometryAbstractThe temperature measurement is an important field of science, because as a fundamental physical quantity, temperature has a very close relationship with many substances. Firstly, the article analyses a
3、nd compares against the current temperature measurement technology, and evaluate the advantages and disadvantages of each technology. Among them, the method of the non-contact temperature measurement has the advantages of high sensitivity, fast response, does not affect the temperature measurement f
4、ield and the working temperature, easy to operate, etc. Thus it attracts the attention of an increasing number of temperature workers nationally and internationally. Secondly，the article focuses on study high-temperature radiation thermometry for application of -范文最新推荐-3 / 19surface temperature meas
5、urement. And this article uses the multi-temperature method based on Fourier transform infrared spectrometer and method for nonlinear least squares to establish the method of temperature measurement. In the end, by experimental measurements, this article analyses the spectral properties of high- tem
6、perature blackbody at different temperatures, verifies the accuracy of the multi-temperature method. 结论 34致谢 35参 考 文 献 361 绪论温度是确定物质状态的最重要参数之一，它的测量与控制在国防、军事、科学实验及工农业生产中具有十分重要的作用。特别是高温测量在航天、材料、能源、冶金等领域中占有极重要地位。温度的测量方法大致可分为两种：接触法和非接触法。在接触测温法中，热电偶和热电阻温度计应用最为广泛，但是其缺点是动态特性差，由于要接触被测物体，故对被测物体的温度分布有影响，且不能应用
7、于甚高温测量。而目前非接触测温法仍以辐射测温法为主，辐射测温法包括三种基本测温方式：亮度测温法、全辐射测温法和颜色测温法，其具有的优点有：从理论上讲，测温上限是没有限制的，因而可以测量相当高的温度；辐射测温探测器不直接接触被测物体，因此，它不扰动和不破坏被测物体的温度场和热平衡，并具有较高的准确度；探测器的动态响应好、滞后时间短、精度高，易于快速测量和动态测量；在一定的条件下，可以实现连续测量、自动记录和自动控制等。因此在实际应用中，辐射测温技术越来越受到重视。但是，辐射测温法的准确性受多种因素的影响，所涉及的问题颇为复杂，如果不能适当处理，往往不能获得满意的温度数据。同时，由于辐射测温的误差
8、较大, 很难满足对精度要求较高的用户。-范文最新推荐-5 / 192 温度测量技术概论2.1 温度的基本概念温度是七个基本的物理量之一。它的概念几乎被人人所接受和使用。但是，至今要给它下一个严格的科学的定义，仍然是较困难的。人类对温度的认识是很早的，并且通过自己的感觉来测量温度的高低。最初关于温度的定义是这样的：温度是物体冷和热的程度。至今，这一概念十分容易被人们所接受。当感官感觉一个物体冷，则温度低；感觉热，则温度高。显然，这种区别只能是定性的，不严格的。不同的观察者，对同一温度可能得出不同的冷或热的感觉。而且，在更高的温度或更低的温度情况下，感觉器官除了疼痛之外，已经无法进一步分辨其冷热程
9、度了。 2.2 温度测量的意义温度是一个基本物理量，它在许多学科领域具有重要作用。热力学、流体力学、传热学、空气动力学、宇航学、化学及物理学等学科中所研究的基本规律都与温度有着密切的关系。几乎在国民经济的各个重要领域都要对温度进行测量。例如，交通运输、动力资源开发、工业测量与控制、防灾安全技术、粮食加工、医疗设备及家用电器等，都需要配备各种各样的温度测量仪器。有统计资料说明：在温度、压力、位移、速度等 28 种使用传感器检测的参数中，温度检测数量最大，占总量的10%以上。其他各项一般只占 12% ，最高的不到 6%。根据国外的统计，在工业生产自动化工艺流程中，温度测量点要占全部测量点的一半左右
10、。从以上数字，可以看出温度测量的重要地位和意义。在兵器科学技术的发展中，温度测量也具有重要的作用。温度时许多有关兵器的理论和应用研究中一个必需的参数。它影响一些兵器的性能，使用寿命，杀伤威力及安全防护要求。需要测量出温度参数的方面-范文最新推荐-7 / 19包括：枪炮腔内火药气体的温度，身管内、外壁的瞬态温度，腔口气流温度，自动武器导气室内气体温度，火箭及导弹燃气射流温度，高能燃烧剂及静态破裂剂的燃烧温度，爆炸与爆轰温度等等。以上列出的只是实际课题中的一部分。在一般工农业等方面的实例更多，说明了温度测量的重要性。2.3 温度测量技术的发展2.3.1 温度测量技术的发展概况作为测试技术的一个重要
11、组成部分，温度测量技术已经发展成了一门学科。它积累了从十六世纪以来四百多年的发展成果，又吸收应用了二十世纪的许多先进科学技术。无论是测量原理，传感器设计，测量线路和二次仪表等方面，都已经发展到较高的水平。测量仪器种类之多，应用各种技术之广泛，可以说是其他参数的测量技术所不及的。 3）数字化和智能化数字化测温仪表具有直观、分辨率高和避免判读误差的特点，目前越来越多的测温仪表已采用数字显示。同时，由于微电脑技术的迅速发展，电子计算机技术已逐步进入测温领域，出现了用微电脑控制的智能化测温仪表以及测控结合的测温和控温仪表。4）发展新型测温传感器及仪器由于各类新的测温要求的出现，如宇航、机器人、核反应堆
12、、自动化生产和控制等，原有工业上常用的测温仪器已远远不能满足要求，必须发展多种多样的、适合不同环境条件和测温对象的测温仪表。气流温度测量、火焰温度测量、带电温度测量，高速运动部件温度测量、瞬态温度测量等方面都在研究和发展中。2.4 温度测量方法的分类当前的温度测量方法有很多，也有很多分类，由于测量原理的多样性，很难找到一种完全理想的分类方法。图 2.1 给出了一种从测温原理上进行分类的方法，-范文最新推荐-9 / 19基本包含了目前温度测量的基本原理，几乎所有的温度测量技术都是在这些原理的基础上发展起来的。图 2.1 温度测量方法分类 3 温度测量技术的对比3.1 接触式测温技术接触式测温方法
13、是使温度敏感元件和被测温度对象相接触，当被测温度与感温元件达到热平衡时，温度敏感元件与被测对象的温度相等。如果其中之一为温度计，就可以用它对另一个物体实现温度测量，这种测温方式称为接触法2。接触式测温方法包括膨胀式测温、电量式测温和接触式光电、热色测温等几大类。接触式测温法在测量的时候需要与被测物体或介质充分接触，一般测量的是被测对象和传感器的平衡温度，在测量时会对被测温度有一定干扰。当传感器接触被测物体表面时，由于沿传感器导热产生热量损失会干扰物体表面原温度场分布，使被测表面和周围气体介质的等温线发生畸变，如图 3.1 所示。 玻璃液体温度计是一种应用面最广的测温仪器。无论在工业、农业、医疗
14、医生、气象服务等许多部门都占有一定的地位。每个家庭都备有若干支体温表和寒暑表作为家庭保健的必备用具。玻璃液体温度计之所以获得普遍采用与它的结构简单、使用方便、读数直观、成本低廉等优点是分不开，这也是其他温度计所无法比拟的。它的缺陷也是明显的，诸如零位漂移等不稳定性、灵敏度不高、不能作自动数据记录和远传信号、脆弱易损坏等，所以在许多场合，尤其在工业和科学研究中最终将被电阻温度计或其他温度计所代替。尽管如此，完全废弃玻璃液体温度计决非朝夕之事。通常使用的测量范围是-80600。最低限可测到-200，最高可测到 800 。图 3.2 玻璃液体温度计2)双金属温度计-范文最新推荐-11 / 19双金属计是利用两种固体热膨胀系数不同而制成的温度计，如图 3.3。这种温
