輻射測溫無源溫區(qū)外推標定技術研究.pdf

1、輻射測溫低溫區(qū)的溫點數據可以通過黑體爐來標定，目前黑體爐所能標定的溫度上限約為3000℃，而對于黑體爐無法達到的高溫溫區(qū)的標定就只能通過一點標定或外推標定的方法來解決，本課題旨在使用趨勢外推的方法來解決黑體爐無法達到的高溫溫區(qū)3000~3500℃的標定問題。
　　輻射溫度計通常將黑體爐的輻射出度信息轉化為電壓量，而輻射出度信息與黑體爐的溫度有關，本文所謂的標定就是建立輻射溫度計的測量電壓與黑體爐的溫度的關系。本文采用兩種方法來解決

2、高溫溫區(qū)的外推標定問題，即基于二次曲線的導數最小二乘法和基于修正指數模型的趨勢外推法。
　　由普朗克定律可知，黑體爐溫度隨輻射出度增大而迅速升高，尤其在低溫區(qū)，溫度-輻射出度曲線的趨勢變化非常大。因此，對曲線變化趨勢的良好控制是準確外推的關鍵，而導數最小二乘法的優(yōu)勢正在于對曲線進行擬合的同時可以實現(xiàn)對曲線變化趨勢的擬合，故用導數最小二乘法解決高溫溫區(qū)外推標定在思路上是可行的。實驗證明，導數最小二乘法的外推標定效果遠優(yōu)于其它常規(guī)外推

3、方法的標定效果。
　　修正指數曲線是一種常用的數學模型，參數選擇合適，其曲線變化趨勢十分接近高溫區(qū)溫度-輻射出度曲線的變化趨勢，但修正指數曲線模型求解時通常要求待擬合數據的自變量等間隔，這對于整百度標定的黑體爐溫點數據來說是不現(xiàn)實的。本文利用三次樣條函數內插出一組等間隔的中間輔助數據，從而實現(xiàn)了修正指數模型的參數求解。實驗證明，該方法確實可以實現(xiàn)較大范圍溫度的外推標定。此外，文中還對外推結果的修正方法做了一定的研究。
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