一種光纖比色測溫儀設計方案

　　P為插值校正后的值，內調制光電探測器輸出電流I與光強值P成正比，代入公式(5)便可以得到物體的色溫。

　　雖然選取兩個(gè)接近的波長(cháng)作為測溫儀的工作波段，希望兩個(gè)波長(cháng)處的單色輻射率近似相等，使得非黑體的色溫與它的實(shí)際溫度相等。但作為高精度的測量，仍不能忽視在冶金行業(yè)等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，有某些金屬材料的輻射率隨波長(cháng)的增加而減少，即所測的色溫高于物體的真實(shí)溫度。為了得到更精確的測量結果，必須考慮比輻射率的修正?？紤]到實(shí)際被測物體為非黑體，可以得到：

　　其中，T為非黑體的色溫，T′為非黑體的實(shí)際溫度。通過(guò)(9)式的修正，可以得到更為精確的結果。

　　2.2.2 針對不同測溫對象的模式處理

　　可以說(shuō)，經(jīng)過(guò)線(xiàn)性補償、環(huán)溫補償以及各種修正的加入后，儀器已經(jīng)能應付絕大部分高溫測量的需要。但在某些特定的應用中，仍需根據現場(chǎng)的特殊環(huán)境和要求使測溫儀能夠更好地適應不同的環(huán)境。

　　(1)連鑄現場(chǎng)鋼板測量模式：高溫的鋼板上會(huì )有塊狀的氧化層附著(zhù)，氧化層的溫度相比鋼板的表面溫度要低得多。在生產(chǎn)中需要測量鋼板表面的溫度，而不是附著(zhù)在其上的塊狀氧化層的溫度。因此如果不做任何處理，那么測溫儀的示值與鋼板表面的溫度肯定是不相符的。這種情況下，在DSP的數字濾波處理程序上必須能夠除掉氧化層的影響。

　　(2)轉爐鋼水溫度測量模式：程序通過(guò)信號的檢測，判斷出轉爐的生產(chǎn)工作狀態(tài)。當轉爐轉動(dòng)到一定角度時(shí)系統開(kāi)始測量，在轉爐回轉之前可以通過(guò)分析信號準確得出鋼水的溫度，而不是爐內鋼渣等其他干擾物質(zhì)的溫度。將此溫度值保持到下次轉動(dòng)爐體出鋼，以便工人記錄操作。由于現場(chǎng)干擾信號較大，要求軟件能剔除大量干擾信號。出鋼時(shí)爐口有大量的煙塵、熾熱的火焰，為得到鋼水的溫度，程序把連續測量的溫度值存儲下來(lái)后，利用統計誤差修正的方法對大量數據進(jìn)行處理，得到接近真實(shí)情況的溫度值。

　　3 實(shí)驗結果

　　測溫儀由武鋼溫度計量實(shí)驗室的高溫黑體輻射爐進(jìn)行標定，標定后對黑體爐的溫度進(jìn)行測量。在900°C～1700°C的測量范圍內，與黑體爐的比照結果，測溫儀的測量精度在±1°C。

　　通過(guò)實(shí)驗室測試和現場(chǎng)使用情況看，本雙處理器系統響應速度快(響應時(shí)間小于15ms)、使用壽命長(cháng)、抗電磁干擾、靈敏度高，使用范圍一般為900°C～1700°C，在一定程度上能克服少量的煙霧、水汽和粉塵的影響。