南京理工大学电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094
转炉炼钢终点温度的精确控制能够提高最终出钢的质量。为了提高终点钢水温度的预测精度，使用一种修正的比色测温法计算炉口火焰温度，通过改进的竞争性自适应重加权算法提取火焰光谱特征波长，最后将图像和光谱特征融合分析，建立炼钢终点温度预测模型。模型预测结果的均方根误差为15.8556 K，预测误差在±20 K内的准确率为87.50%，±30 K内的准确率为95.00%。与单独使用图像特征或光谱特征建立的模型相比，所提模型的预测误差最小，准确率最高。所提模型能够有效地预测转炉炼钢终点温度，满足炼钢生产的现场要求。
光谱学 转炉炼钢 比色测温 竞争性自适应重加权算法 终点预测 激光与光电子学进展
2023, 60(4): 0430001
1 东南大学自动化学院, 江苏 南京 210096
2 南京前知智能科技有限公司, 江苏 南京 211111
熔池温度是选区激光熔化金属成型过程的一个重要参数。为了实现熔池温度的闭环控制,基于比色测温与光电检测技术完成了熔池温度的在线检测。提出了一种复合结构的放大电路,它可成功检测到幅度小、变化快的熔池辐射信号。搭建嵌入式系统将熔池辐射数据上传至金属成型设备的工控机中,运用比色测温法解决了辐射光强检测受激光入射角等因素影响的问题,并求解得到了熔池温度。以90%Cu-10%Sn合金粉末作为成型材料进行实验,利用窄带滤光片测得在540~660 nm光谱范围内熔池辐射最强的波段位于580~590 nm;在40~200 W激光功率下,测算得到的熔池温度为700~1700 ℃。选区激光熔化金属成型熔池温度的在线检测,可为金属成型设备的控制系统提供熔池温度反馈,可作为升级该设备的一种参考。
激光技术 选区激光熔化 熔池温度检测 比色测温法 复合放大电路
安徽大学物理与材料科学学院, 安徽 合肥 230601
RH精炼炉钢水温度监测中不可避免会出现因钢水滚动、钢渣、钢垢等造成的测量误差。通过对钢水和非钢物质的精确区分和聚类分析,例 如关键参数的设计、采样区域的选择、灰度值的修正以及温度模型的建立等,从而准确获取钢水的实际温度,并给出温度变化曲线,提高钢 水温度数据测量的准确性和连续性,便于精密炼钢和科学炼钢的实现。
RH炉 比色测温 模糊C均值 灰度 RH refining colorimetric temperature measurement fuzzy C means gray 大气与环境光学学报
2016, 11(2): 149
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100049
3 长春理工大学 电信学院，吉林 长春 130033
传统的比色测温法通常利用可见光和近红外波段，对距离较近的高温目标具有较高的测量精度，而对距离较远的中低温目标无法精确测量。针对传统比色方法适用局限性，提出考虑大气和环境影响的红外比色测温方法，建立基于中波红外相机的比色测温实验系统。首先使用标准黑体进行中波红外相机和比色系统单波段定标；然后推导加入环境辐射参数的比色测量模型，进而建立新的目标辐射亮度比值与目标温度间的函数关系；最后，进行了实验室内自制灰体目标温度测量实验，验证了提出方法的可行性。实验表明：在实验温度范围内，温度绝对误差和相对误差分别小于4 ℃和6.7%，目标辐射亮度测量精度高于10%，考虑大气与环境影响的比色测温方法可实现中低温目标温度精确测量。
非接触测温 比色测温方法 环境辐射 比色定标 温度 non-contact temperature measurement colorimetric temperature measurement environmental radiation calibration of colorimetric temperature
1 安徽邮电职业技术学院计算机系, 安徽 合肥 230031
2 安徽大学物理与材料科学学院, 安徽 合肥 230031
传统的非接触性测温系统主要采用红外CCD,其工作波长大多为0.4～1.1 μm,受到截止波长的 影响,红外CCD在工业中低温测量误差过大。非制冷焦平面红外热像仪(uncooled IRFPA camera)的工作波 长一般在8～14 μm之间,常温环境下测温可精确到0.01℃。UL01011型非制冷微测辐射热计是非 制冷焦平面热像仪中最常使用的核心光电探测器,以此作为实验用光电探测器件,构建了非接触性工业测 温系统,从实验结果可以看出,该方法在实际应用中获得了较好的效果。
非制冷焦平面红外热像仪 微测辐射热计 比色测温 温控网络 uncooled IRFPA camera uncooled micro-bolometer colorimetric temperature measurement temperature control network
安徽大学物理与材料科学学院, 安徽 合肥 230601
介绍了裂解炉工作中对炉管表面温度掌握的重要性,利用比色测温理论对炉管温度进行监测的方法,以及CCD的光 电特性对于曝光量的要求。通过对几组标定温度与计算温度的比较得出温度T的计算方法,并通过实验证实 用这种测温方法的可行性。
比色测温 光电转换特性 裂解炉 计算温度 colorimetric temperature measurement photoelectric properties cracking furnace calculating temperature
中北大学 电子测试技术国家重点实验室, 太原 030051
为了解决阻燃镁合金的关键参量燃点测试的难题, 采用比色测温法进行了理论分析和实验验证, 并设计了结构新颖的比色测温装置。提出了由测温装置接收光辐射能量的突变点判断镁合金何时起燃, 从而求出燃点温度; 由中温黑体炉对系统进行静态标定来获得静标系数; 而用电加热薄片电阻法来点燃镁合金, 具有操作简单、节省时间和实验原料的优点。通过对含Nd质量分数为0.0075的AZ80镁合金燃点进行了测试, 比色测温装置和红外测温仪的测量结果分别是1164.7K和1148.2K, 其相对误差为1.4%。结果表明, 比色测温法成功解决了镁合金燃点测试难的问题, 且对阻燃镁合金的相关研究及镁合金冶炼的在线监测具有较重要的参考价值。
光电子学 镁合金 比色测温 燃点 电加热薄片电阻 optoelectronics magnesium alloy colorimetric temperature measurement ignition electrical heating slice resistance
中北大学电子测试技术重点实验室，山西 太原 030051
针对比色测温技术的输入与输出的非线性特性导致难以自动化的问题，设计了一种新颖的智能比色测温系统，介绍了该系统的测温原理及结构，提出利用查表法和对分搜索进行软件设计，采用插值计算来确定温度，从而实现两路输出电压向温度值的智能计算。它具有体积小、响应快等优点，且大大减小发射率变化带来的干扰，能够实时显示温度，保证了较高的测温精度。
比色测温 查表法 对分搜索 自动化 colorimetric temperature measurement look-up table dichotomous search automation
安徽大学物理与材料科学学院, 安徽 合肥 230039
非制冷红外焦平面阵列的工作波长一般为8～14 μm。通过添加特定波长的滤波片,可使非制冷红外焦平面 阵列获得该波长的辐出度,从而利用比色测温的方法完成对工业产品在工业中低温范围内的精确测量。介绍了非制冷红外焦平面阵 列比色测温的基本原理,详细讨论了在8～14 μm波长范围内选择最佳比色双波长组合的理论依据, 用MATLAB仿真计算确定了工业中低温范围最佳双波长组合的选择原则。最后模拟(8.8 μm, 10.6 μm)双 波长组合的T－R(T)图像,模拟结果满足测温精度要求。
比色测温 非制冷红外焦平面阵列 窄带滤波片 colorimetric temperature measurement uncooled infrared focal plane arrays narrow band filter
