一种工业红外测温在线校准装置及方法与流程

本发明涉及红外测温技术领域，特别涉及一种工业红外测温在线校准装置及方法，具体应用于长距离红外测温设备的校准。

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。近年来，红外测温仪技术发展迅速，性能完善，功能不断增强，品种不断增多，应用范围不断扩大。与接触式温度测量方法相比，红外测温具有响应时间快、非接触、使用安全、使用寿命长等优点。非接触式红外测温仪由三大系列便携式(手持式)、在线扫描、多种选择和计算机软件组成，各有多种型号和规格。

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，并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

为了保证红外测温仪测量的准确性，经常需要对红外测温仪表进行校准，红外测温仪的校准时间间隔一般不超过1年。红外测温仪的检定校准需要黑体炉等专业设备。国内的省、市级计量所没有配备昂贵的黑体炉等红外测温仪标准检定装置，并且红外测温仪使用率高，精度要求高，因此费用高，还需要把红外仪表拆下来影响生产等。

为了克服以上不足，通过结合机械和电子的装置克服了以上难题。

技术实现要素：

针对现有测温校验方法及装置的不足，本发明提供了一种工业红外测温在线校准装置及方法。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种工业红外测温在线校准装置及方法，由金属热电偶头、导线、绝热筒、控制板、电池、壳体、指示灯和开关组成，金属热电偶头通过导线连接到控制板，开关、指示灯和电池电性连接到控制板；绝热筒固定在壳体外，电池、控制板、开关和指示灯固定在壳体中；当开关按下时，控制板开始采集金属热电偶头的温度，指示灯指示采样和通讯，并把数据实时发送到被校验的仪表，仪表按照关键温度工艺点校验方法进行校准；

所述关键温度工艺点检验方法通过依据现场工艺确定一个或多个关键温度点，并对每个关键温度点进行校验获得修正值，最终通过仪表温度、关键温度点、修正值三者的数据根据计算公式获得校验后的温度值。

进一步优选为，所述关键温度工艺点检验方法具体通过以下步骤实现：

步骤1，对测温仪镜头、防尘滤片清洗，先用软毛刷轻轻地刷去灰尘，再用蒸馏水浸湿棉花球擦洗干净，注意不要使表面有划痕；

步骤2，依据现场工艺确定关键温度点

步骤3，对所有关键温度点进行校验，获得所有关键温度点的修正值

步骤4，温度校准后的计算公式为：

式中，ts为测量值，且t为校验后的温度值。

进一步优选为，所述步骤3对所有关键温度点进行校验，某个关键温度点tk的校验步骤为：

步骤3.1，当仪表温度ts显示在(tk-3dt，tk+3dt)范围内时，插入测温炉体内在线校验装置，dt为仪表的测量精度；

步骤3.2，校验装置采集金属热电偶采集的温度值tr，并把该值发送到测温仪表；

步骤3.3，计算dt＝ts-tr，dt为关键温度点的修正值。

综上所述，本发明对比于现有技术的有益效果为：通过依据现场工艺确定多个关键温度点，并根据我们设计的校验步骤和校验方法，搭配校准装置进行测量,对每个关键温度点进行校验获得修正值，最终通过仪表温度、关键温度点、修正值三者的数据根据计算公式获得校验后的温度值，避免了现有需配备昂贵的黑体炉等红外测温仪标准检定装置的情况，通过在线校准的方式，能满足红外测温仪使用率高、精度要求高的使用要求，通过简单的校准装置实现低费用和高效率。

附图说明

图1为实施例中在线校准装置的结构示意图；

图2是实施例中高温炉体红外仪表在线校验示意图。

具体实施方式

以下结合附图对发明作进一步详细说明。

一种工业红外测温在线校准装置及方法，参照图1所示，由金属热电偶头、导线、绝热筒、控制板、电池、壳体、指示灯和开关组成，金属热电偶头通过导线连接到控制板，开关、指示灯和电池电性连接到控制板；绝热筒固定在壳体外，电池、控制板、开关和指示灯固定在壳体中；当开关按下时，控制板开始采集金属热电偶头的温度，指示灯指示采样和通讯，并把数据实时发送到被校验的仪表，仪表按照关键温度工艺点校验方法进行校准。

上述关键温度工艺点校验方法为：

步骤1，对测温仪镜头、防尘滤片清洗，先用软毛刷轻轻地刷去灰尘，再用蒸馏水浸湿棉花球擦洗干净，注意不要使表面有划痕；

步骤2，依据现场工艺确定关键温度点

步骤3，对某个关键温度点tk的校验步骤为：

步骤3.1，当仪表温度ts显示在(tk-3dt，tk+3dt)范围内时，插入测温炉体内在线校验装置，dt为仪表的测量精度；

步骤3.2，校验装置采集金属热电偶采集的温度值tr，并把该值发送到测温仪表；

步骤3.3，计算dt＝ts-tr，dt为关键温度点的修正值；

步骤4，重复步骤3，获得所有关键温度点的修正值

步骤5，温度校准后的计算公式为：

式中，ts为测量值，且t为校验后的温度值。

结合具体案例来诠释实施方式为：

如图2所示，某高温炉体为铁水精炼炉，利用红外测温设备进行铁水温度实时测量。在进行校验时，确定关键工艺点为1620℃、1580℃；测量精度为量程的1％，即15℃。

当测量温度为1585时，进行第一个温度点的校验。在炉体内插入校验装置，同时按下开关，金属探头测量的铁水温度为1582℃，通过无线通讯把1582℃发送到红外仪表，仪表记录第一个校验点。当测量温度进入1610℃时，进行第2个关键点的校验，在一次插入校验装置，同时按下开关，金属探头测量的铁水温度为1615℃，通过无线通讯把1615℃发送到红外仪表，仪表记录第2个校验点。

由此完成在线校验工作，仪表按照计算公式进行了计算新的温度值，就为校验后的温度值。通过在线校验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。