付万超，范春利，杨 立

〈测量技术〉

非平表面的红外热像测温修正方法研究

付万超，范春利，杨 立

（海军工程大学 动力工程学院，湖北 武汉 430033）

利用红外热像仪测温需先设定被测表面的法向发射率，该发射率通常为定值。而当热像仪处于被测点的天顶角大于50°的位置范围时，由于被测点定向发射率的变化，必造成这些点的测温误差。对于非平表面，这样的点大量存在。因此，必须对其测温结果进行修正。本文针对使用单目红外热像仪测量非平表面温度时由于各点定向发射率的变化引起的测量误差进行研究，并依据物体表面定量发射率的变化规律，给出了测量点的温度修正系数。同时，通过点云三维建模，利用热像仪的几何成像原理推导出红外热像图与实际被测表面中点与点的对应关系，给出了通过红外热像仪测量非平表面的温度分布的误差修正方法。实验证明了该方法的有效性。

红外无损检测；红外热像仪；测温误差；温度修正；非平表面

0 引言

在工业生产中，及时掌握设备的工作状态是十分必要的。好多情况下，物体表面温度可以间接地反映设备的工作状态，因此开展依据物体表面温度对工业设备运行状态进行检测和监测的理论与方法研究具有重要的意义[1-2]。

对于设备表面温度分布的测量，最常用的设备为红外热像仪。通过红外热像仪进行测温，一般要求正对测量表面。然而在狭小空间或由其他原因造成可达性较差的位置进行测量时，如舰船的机舱，常常无法满足红外热成像测温的要求，因此就需要人们对特殊测量条件下所测得的温度分布进行修正。……