郑 陈

上海自动化仪表有限公司 上海 200072

1 课题背景

温度作为一个与工业、科研和日常生活有着密切关系的物理量，能被精确测量已成为一种迫切需求。在常用的测温方法中，非接触测温较之接触测温，有着不需要直接接触被测物体、不会扰动温度场、不会破坏热平衡等优点[1]。

虽然红外热成像测温技术目前在市场上较为火爆，但其一般被用于检测大面积区域中各点温度差异及其相对变化[2-3]，并且测温上限不大于 1000℃。光导纤维具有一定的柔韧度，可在一定限度曲率半径范围内弯曲，辐射能量可沿着弯曲的光导纤维传送给测温仪表，因此可以检测无法直接观察的目标温度，这是普通光路系统辐射温度计所无法实现的。单点式光纤红外辐射高温计在冶金熔炼、锻造、轧制、热处理、硅酸盐、耐火材料、碳素制品等工业和科研场合有着广泛的应用[4-5]。

WHF-65光导纤维是一款典型的红外测温产品，其光缆探头外形小巧，适合在不同场合使用，尤其适用于高温炉窑测温，可以减小炉窑的热辐射，减少能源损耗，不影响炉温均匀分布的热稳定性。然而，在引入数字化技术前，由于传统产品采用由多个运算放大器构成的模拟电路来完成曲线拟合，在标定调试环节存在工艺复杂、费时费工等比较严重的问题，因此制约了产品的进一步发展。为了延长该产品的生命周期，使测温技术得以保存，对该产品提出了数字化改造的要求。

2 红外辐射温度计原理

辐射温度计的理论基础是普朗克定律[6]，即黑体辐射定律，描述了在任意温度下，从一个黑体中发射的电磁辐射率与频率的关系：