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物体表面发射率的测量方法、装置、设备及存储介质


技术摘要:
本发明公开了一种物体表面发射率的测量方法,包括根据待测物体表面在红外光源照射下和无红外光源照射下,红外传感器感应待测物体辐射的红外光线输出的第一红外感应信号和第二红外感应信号、红外光源辐射红外传感器产生的第三红外感应信号,确定待测物体表面对红外光源  全部
背景技术:
发射率定义为同等温度下材料表面辐射能与黑体辐射能的比值。各种材料的表面 发射率是材料的一项重要的热物性参数。材料发射率的测量涉及到材料在航空航天、军事、 化工、建筑、医疗、新能源等多个领域的应用。 现有技术中针对材料的发射率的测量方法主要包括三种:量热法、反射率法、辐射 能量法。而目前所采用的反射率法中往往需要用到标准样品参照,测试条件苛刻,且不能消 除因被测样品对周围环境辐射的反射带来的误差,对发射率较低的样品的发射率难以测 量。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种物体表面发射率的测量方法、装置、设备以及计算机可 读存储介质,提高测得的物体表面发射率的准确性。 为解决上述技术问题,本发明提供一种物体表面发射率的测量方法,包括: 分别采集待测物体表面在红外光源照射下和无所述红外光源照射下,所述红外传 感器感应所述待测物体辐射的红外光线输出的第一红外感应信号和第二红外感应信号; 采集所述红外光源的红外光线辐射所述红外传感器产生的第三红外感应信号; 根据所述第一红外感应信号、所述第二红外感应信号以及所述第三红外感应信 号,确定所述待测物体表面对所述红外光源输出的红外光的反射率; 根据所述反射率,以及所述待测物体的反射率和发射率之间的对应关系,确定所 述待测物体的发射率。 在本申请的一种可选的实施例中,根据所述第一红外感应信号、所述第二红外感 应信号以及所述第三红外感应信号,确定所述待测物体表面对所述红外光源输出的红外光 的反射率,包括: 根据所述待测物体表面的反射率公式:e=(S2-S1)/S3,确定所述反射率e;其中,S1 为所述第一红外感应信号,S2为所述第二红外感应信号,S3为所述第三红外感应信号。 在本申请的一种可选的实施例中,根据所述反射率,以及所述待测物体的反射率 和发射率之间的对应关系,确定所述待测物体的发射率,包括: 根据所述待测物体的反射率和发射率之间满足的对应关系:E=1-e,确定所述待 测物体的发射率E。 本申请还提供了一种物体表面发射率的测量装置,包括: 第一采集模块,用于分别采集待测物体表面在红外光源照射下和无所述红外光源 照射下,所述红外传感器感应所述待测物体辐射的红外光线输出的第一红外感应信号和第 4 CN 111579488 A 说 明 书 2/7 页 二红外感应信号; 第二采集模块,用于采集所述红外光源的红外光线辐射所述红外传感器产生的第 三红外感应信号; 反射率模块,用于根据所述第一红外感应信号、所述第二红外感应信号以及所述 第三红外感应信号,确定所述待测物体表面对所述红外光源输出的红外光的反射率; 发射率模块,用于根据所述反射率,以及所述待测物体的反射率和发射率之间的 对应关系,确定所述待测物体的发射率。 在本申请的一种可选的实施例中,所述反射率模块,具体用于根据所述待测物体 表面的反射率公式:e=(S2-S1)/S3,确定所述反射率e;其中,S1为所述第一红外信号,S2为所 述第二红外信号,S3为所述第三红外信号。 本申请还提供了一种物体表面发射率的测量设备,红外光源、红外传感器以及信 号处理器; 其中,所述红外传感器用于分别感应待测物体在所述红外光源的照射下和无所述 红外光源照射下的辐射红外光线,产生第一红外感应信号和第二红外感应信号;还用于感 应所述红外光源的红外光线辐射,产生第三红外感应信号; 所述信号处理器用于根据所述第一红外感应信号、所述第二红外感应信号、所述 第三红外感应信号,执行如任一项所述的物体表面发射率的测量方法的步骤。 在本申请的一种可选的实施例中,还包括设置在所述红外传感器的入射光路上的 光学镜头。 在本申请的一种可选的实施例中,还包括可移动的反射镜,用于当所述红外传感 器检测所述红外光源的红外光线辐射时,移动至所述红外光源的出射光路上,并将所述红 外光源的红外光线反射入射至所述红外传感器。 在本申请的一种可选的实施例中,还包括可驱动所述红外光源移动的驱动设置, 用于当所述红外传感器感应生成所述第一红外感应信号时,驱动所述红外光源移动至向所 述待测物体入射红外光线的位置;当所述红外传感器生成第三红外感应信号时,驱动所述 红外光源向所述红外传感器入射红外光线的位置。 在本申请的一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储计算机 程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如任一项所述物体表面发射率的测量方法的步 骤。 本发明所提供的一种物体表面发射率的测量方法,包括分别采集待测物体表面在 红外光源照射下和无红外光源照射下,红外传感器感应待测物体辐射的红外光线输出的第 一红外感应信号和第二红外感应信号;采集红外光源的红外光线辐射红外传感器产生的第 三红外感应信号;根据第一红外感应信号、第二红外感应信号以及第三红外感应信号,确定 待测物体表面对红外光源输出的红外光的反射率;根据反射率,以及待测物体的反射率和 发射率之间的对应关系,确定待测物体的发射率。 本申请中在对待测物体进行发射率测量时,直接采集待测物体在有红外光源照射 下和无红外光源照射下的两个红外感应信号,显然,基于这两个红外感应信号明显可以确 定该待测物体对红外光源的红外光线反射辐射光线的能量,由此排除外界环境因素对探测 感应到的红外光线产生的误差;再采集红外光源直接辐照红外传感器的能量,显然,以待测 5 CN 111579488 A 说 明 书 3/7 页 物体反射辐射红外红外光源的光线能量和红外光源的辐射能量,即可确定待测物体对照射 至待测物体表面的反射率,基于待测物体的反射率即可获得待测物体的发射率。 本申请中在对待测物体的发射率进行测量时,无需采用标准样品作参照,且能够 很好的排除外界环境对测试结果产生的误差干扰,对测试条件要求低,简化测试过程,提高 测试结果的准确率。 本申请还提供了一种物体表面发射率的测量装置、设备以及计算机可读存储介 质,具有上述有益效果。 附图说明 为了更清楚的说明本发明实施例或现有技术的技术方案,下面将对实施例或现有 技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发 明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根 据这些附图获得其他的附图。 图1为本申请实施例提供的物体表面发射率的测量方法的流程示意图; 图2为本申请实施例提供的物体表面发射率的测量设备的结构示意图; 图3为本发明实施例提供的物体表面发射率的测量装置的结构框图; 图4为本申请实施例提供的物体表面发射率的测量设备的另一结构示意图。
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