李 耀，戴长建

天津理工大学理学院，天津 300384

图像光谱技术实现精确测温

李 耀，戴长建*

天津理工大学理学院，天津 300384

建立了一种以灰体辐射为基础测量温度的新方法，它不仅可以测定辐射体的实时温度，而且可以实现无接触和高精度测量。首先，利用多通道CCD图像光谱仪精确测量辐射体在较宽波段内的辐射光谱，作为该辐射体的指纹光谱，将其定义为一个等效的灰体；其次，通过对所测光谱的拟合确定该辐射体的灰体辐射模型的系数，从而确定待测辐射体的灰体辐射模型；最后，通过光谱技术与灰体辐射模型的结合确定给定辐射体的任意温度。通过对无火焰和有火焰这两类热辐射体的实验检验，表明该测温方法具有实时、准确和无接触等优点。

灰体辐射模型；CCD图像光谱；光谱测温技术；能级跃迁

引 言

众所周知，在温度测量领域，国际上采用的测温方法主要有：参考温度法(单色测温法)、比色测温法(双色测温法)[1-3]、相干反斯托克斯拉曼散射光谱法[4]、激光诱导荧光法[5]、全息干涉测温法和剪切干涉测温法这六类。虽然它们的原理和方法各有不同，也具有一定的互补性，但都以假设待测辐射体是黑体为基础，然后再对其测量结果进行修正[6]，其局限性是明显的，如：对被测辐射体的描述不一定准确，所测温度也只是测辐射体的光学温度[7，8]，而不是真实温度。这些缺陷不利于它们在现代工业(如：电站或炼钢锅炉[9, 10]等)和航天事业(如：火箭尾翼温度等)等领域的应用。……