1. 4  研究目的和内容

结合辐射测温理论及辐射温度计测温原理，研究单色法和比色法测温的准确性，对测温中存在的环境辐射进行分析，对产生影响的相关因素进行分析并加以修正，提高辐射测温的精度；结合红外测温理论和热像仪测温工作原理，分析研究了影响热像仪精度的因素；根据热像仪测温得到的热像图，得出图中显示温度的真实值及减少误差的措施。主要研究内容如下：

a) 分析比较了环境辐射对单色法和比色法测温影响，建立辐射测温方程，推导出误差计算公式。通过普朗克定律计算了当物体温度变化时，环境辐射影响的误差比率在不同工作波长、发射率和环境温度的值,并在此基础上分析了若使环境辐射影响可忽略时被测物体所满足的最低温度[2]。

b) 以红外辐射理论为基础，根据热像仪的测温原理，建立辐射测温方程；分析影响热像仪测温精度的因素(如发射率、背景环境、大气和测量距离等)，并提出相应改进措施；最后结合热像图，求热像图中各像素点的真实温度，同时计算相对误差。

2  单双色测温中环境辐射的影响

温度高于绝对零度的物体会不停释放热辐射能，同时物体遇到热辐射能后，会产生吸收、透射和反射现象。 分别指物体的吸收率、反射率和透射率，显然有 。

 的物体称为“绝对黑体”或“黑体”； 时呈现镜面反射的物体称为“镜体”，呈现漫反射的称为“白体”； 的物体称为“透明体”。

吸收率越大的物体，其反射率越小。自然界中，黑体、镜体、白体和透明体均是不存在的，物体的 主要取决于物体本身的性质、物体表面状况、波长和物体所处温度等因素[3]。

辐射测温法包括利用单波长(或波段)下物体的辐射亮度与其温度的关系测温的亮度测温法和利用物体热辐射的光谱分布规律测温的比色测温法、多光谱测温法和谱色测温法等[4]。下面仅就亮度测温法和比色测温法这两种方法中环境辐射的影响进行分析比较。来.自/751论|文-网www.751com.cn/

2. 1  环境辐射对单色测温的影响

2.1.1  单色测温理论和环境影响

单色法测温直接测得的是物体的亮度温度[5]，实际物体与某黑体在同一波长的单色辐射亮度相等时, 称此黑体的温度为该物体的亮度温度。

采用单色法测温，考虑环境的影响，不考虑太阳辐射、大气吸收等因素，假设波长为