反射辐射和探测器本身的辐射对实测测温系统测温精度的影响及其抑制

在介绍一种采用钽酸锂热释电探测器实现的实时删温系统的基础上，着重讨论了反射辐射和探测器本身的辐射对该系统测温精度的影响。提出了抑制反射辐射及探测器本身的辐射对测温精度影响的4条措施：1)采用水冷遮蔽板并对探测器进行水冷；2)尽可能地使探头正对待测物体表面；3)选择合适的仪器工作波长带宽(Δλ=10nm)；4)进行电气补偿。进行了一些必要的分析与讨论．得到了采用水冷遮蔽板、将探头尽可能地正对待测面并选用合适的波长带宽可以有效地抑制反射辐射、及对探测器进行水冷并进行电气补偿，可有效地抑制探测器本身的辐射的结论。实验表明，采取优化措施后，在要求的测温范围400～1200℃内测温精度不低于0．3％．符合设计要求。     

环境辐射对实时测温仪测温精度的影响及抑制

在简要介绍一种利用半导体发光器件作辅助测量光源、以InGaAs光电二极管作光电转换器件实现的实时测温仪(工作波长1.5μm、波长带宽20nm、测温范围400℃至1100℃)的基础上,着重讨论了环境辐射体的辐射对其测温精度的影响,提出了抑制环境辐射体的辐射对仪器测温精度影响的三条措施:一是采用遮蔽板和孔径光阑;二是尽可能地使探测器正对待测面;三是进行电气补偿。进行了一些必要的分析与讨论,得到了采用遮蔽板和孔径光阑、尽可能地使探测器正对待测面和进行电气补偿可有效抑制环境辐射体的辐射对仪器测温精度的影响的结论。实验表明,采取这些措施后在仪器的测温范围内,其测温精度不低于0.2%、符合设计要求。     

探测器本身的辐射对实时测温系统测温精度的影响及其抑制

在介绍一种采用钽酸锂热释电探测器实现的实时测温系统的基础上，着重讨论了探测器系统本身的辐射对该系统测温精度的影响．提出了抑制探测器系统本身的辐射对该系统测温精度影响的三条措施：一是对探测器进行水冷；二是采用一带宽为150nm的窄带干涉滤光片；三是进行电气补偿并进行了一些必要的分析与讨论．同时实验也表明，在采取上述抗干扰措施后，在要求的测温范围400℃～1200℃内，测温精度符合设计要求．     

环境温度及干扰光对主动辐射测温系统测温精度影响的讨论

在介绍一种利用InGaAs/I半导体激光器实现的实时测温系统的基础上，着重讨论了环境温度及干扰光对该系统测温精度的影响。提出了克服环境温度及干扰光对测温精度影响的两条措施：一是在调制盘与探测器之间置一窄带滤光片；另一是采用水冷遮蔽板并进行电气补偿，进行了一些必要的计算和分析，得到了一些有意义的结论。     

一种实用化实时测温系统测温精度的进一步分析

基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统.基于反射辐射对系统测温精度影响的分析,确定了水冷遮蔽板的尺寸（即H/R之值）;通过对A/D转换器件的分辨率对系统测温精度的影响及对V（T）-T曲线温度灵敏度制约的研究,确定了系统应选用16位的A/D转换器件;依照光路中的外界干扰（选择性吸收气体、烟尘等微粒）对系统测温精度影响的讨论,提出了其相应的抑制措施;总结出了影响系统测温精度的5种因素,并对其中的2种进行了简要的分析.该系统的测温不确定度优于0.3%.     

实时测温系统中测温精度的提高措施

在介绍一种利用InGaAs/I半导体激光器实现的实时测温系统的基础上,着重从硬、软两方面研究了在该系统中所采取的提高其温度测量精度的若干措施:一是精选探测器、优化设计调制盘并进行选频放大;二是在调制盘与探测器之间置一窄带滤光片;三是采用水冷遮蔽板并进行电气补偿;四是提高系统的采样精度。进行了一些必要的分析和讨论。     

单波长测温仪低温段的测温精度与波长带宽的优化选择

基于Kirchoff定律,利用半导体发光器件作辅助测量光源、以InGaAs光电二极管作光电转换器件设计了一种能够同时准确测量待测面的发射率和温度的仪器(工作波长1.5um、测温范围400℃至1100℃).在简要介绍这一仪器基本测量原理的基础上,着重讨沦了在不同的波长带宽下环境辐射体的辐射对其测温精度、尤其是对测温范围内低温区的测温精度的影响.理论分析表明:波长带宽太窄时仪器的温度分辨力太低、从而其测温精度也很低;波长带宽太宽时环境辐射体的辐射对仪器的测温精度影响大、从而导致其测温精度也不高,因此仪器的波长带宽应适中选择.综合考虑各种因素,仪器选择△λ=20nm作为其工作波长的带宽.采用优化设计的这一波长带宽后,在其测温范围内、尤其是在测温范围内的低温区,其测温精度小低于0.2%,符合设计要求.     

光源对测温系统测温精度及测温范围的影响

基于Kirchhoff定律，依照测温系统的激光光源的能量、波长、探测器的灵敏元面积和光学系统的相对孔径与温度分辨力、测温精度及测温范围之间的关系，对采用LiTaO3热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的激光光源进行了优化选择。结果表明，在测温范围400-1200℃内，采用所选择的半导体激光器(LD)作为该实时测温系统的激光光源，其温度分辨力不低于0．4K，测温精度不低于0．3％。     

环境辐射对热像仪测温的影响

不同于传统的离散光谱测温,热像仪测温的实质是一种在一定波段范围内的基于探测器光谱响应的连续光谱测温。除了目标的发射率会影响热像仪所测温度与真实温度的关系外,反射的环境辐射也是热像仪测温结果的重要影响因素。目前的热像仪测温精度研究在对目标反射环境辐射的处理中,大都把环境辐射看做是均匀入射的或者是把目标看做了镜面反射体,这样做虽然可以大大简化模型,但是却远远不符合实际情况。针对这一现状,利用辐射度学原理和热像仪探测器的光谱响应特性,建立了在环境辐射非均匀入射条件下的热像仪对漫射目标的测温模型,结果表明:环境辐射对热像仪测温的影响,除了与目标的反射率和环境辐射源的温度有关外,还与环境辐射源对目标所张的投影立体角有关。根据所得模型,分析了热像仪测温的影响因素,重点对几种典型环境辐射条件下对热像仪测温的影响进行了定量计算和分析,并进行了实验验证。相关结果一方面可以为热像仪测温设计提供参考,另一方面可以为复杂环境条件下热像仪测温与真实温度的误差估算提供理论依据。     

反射及发射率对光纤测温仪精度的影响及抑制

在简要介绍一种利用钽酸锂热释电探测器实现的实用化双波长光纤测温仪的基础上,着重讨论了待测面对背景目标辐射的反射（反射辐射）及待测面的光谱发射率对仪器测温精度的影响,并提出了相应的抑制措施.结果表明,在采取相应的抗干扰措施后,在仪器要求的测温范围400～1360℃内,其测温精度符合设计要求.     

一种实用化实时测温系统的工作波长的最优设计

基于Kirchhoff定律 ,依照测温系统的各主要技术参数与各主要测量指标 (极限灵敏度、测温精度及测温范围 )之间的关系 ,对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的工作波长进行了最优化设计。实验表明 ,在测温范围 4 0 0～ 12 0 0℃内 ,测温灵敏度及测温精度均符合设计要求。     

影响实用化实时测温系统测温精度的几个因素

基于Kirchhoff定律,利用半导体激光器及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统,从待测目标表面的红外辐射特性、待测表面周围的其它辐射体、大气的透射特性以及测温系统本身这四个方面出发,对影响该系统测温精度的因素进行了详尽分析,并提出了提高测温精度的相应措施．实验结果表明,在测温范围673～1473K内,温度测量的不确定度在0．3％以内,符合设计要求。     

蒙特卡洛法在高温背景辐射下比色测温的应用研究

在比色测温中,高温背景辐射对准确测量目标温度有很大的干扰,利用蒙特卡洛法通过概率分布模拟背景辐射的发射位置、辐射方向和反射或吸收特性,统计被测量目标反射并被探测器检测到的辐射能束,与理论辐射差值相比较,检验其准确性。在此基础上,提出一种在复杂环境下消除高温背景辐射影响、提高测温精度的方法。     

半导体激光器在航空发动机实时测温系统中的应用

传统的航空发动机测温系统采用热电偶方式,这种方式存在系统体积大、重量重、误差大、反应速度慢的缺点。文中介绍了一种利用半导体激光器InGaAs／I做光源,用钽酸锂热释电探测器做光接收器件,以单片机为核心实现的中、高温度实时测量系统。该系统主要由光发射与接收系统、信号放大与处理系统及显示系统3部分组成。介绍了该系统的基本原理、结构和抗干扰措施。经航空发动机实时测温实验结果表明,在要求的测温范围300℃～800℃内,测温精度和反应速度符合设计要求,且与理论分析结果相一致,从而证明了系统设计的正确性。     

一种实用化实时测温系统激光光源的最佳选择

基于Kirchhoff定律和测温系统的各主要技术参数(激光光源的能量、波长、探测器的灵敏元面积及光学系统的相对孔径等)与各主要技术指标(温度分辨力、温度灵敏度、相对温度灵敏度及测温精度)之间的关系．对利用激光并采用钽酸锂热释电探测器作光电转换器件的实用化实时测温系统的激光光源进行了优化选择．实验表明，在测温范围400℃-1200℃内，采用所选择的激光器作为该实时测温系统的激光光源，其测温精度均符合设计要求。     

太阳辐射对红外热像仪测温误差的影响

根据红外辐射理论，考虑环境，大气，太阳辐射等多方面的影响，得出测温误差的计算公式，通过分析各种因素对热像仪测温误差的影响程度，给出了减小误差的对策。     

实时测温系统中采样精度的提高措施

在介绍一种利用InGaAs/I半导体激光器并采用钽酸锂热释电探测器实时测量比辐射率及温度的系统的基础上,着重讨论了从光、电干扰及其抑制这两方面所采取的提高其采样精度的措施：一是在抑制光干扰的基础上选择合适的采样时机并优选采样结果;另一是在抑制电干扰的基础上选择合适的采样周期并进行信号平均。给出了系统的采样硫程图,进行了一些必要的分析和讨论。     

目标表面辐射温度控制研究

设计了一种目标表面辐射温度计算机监控系统,利用该系统可实现目标表面辐射温度的实时控制,使目标和背景辐射温度一致。背景的辐射温度利用红外探测器得到,目标表面辐射温度的控制利用帕尔贴效应来完成,系统的监控功能采用组态软件来实现。数据输入输出采用通用的I／O卡。实验结果表明该系统能够有效完成对目标表面辐射温度的实时控制。