Битюков Владимир Ксенофонтович - доктор технических наук, профессор, профессор кафедры телекоммуникаций и радиотехники Института радиотехнических и телекоммуникационных систем.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Vladimir K. Bityukov - D.Sc. (Eng.), Professor, Professor of the Chair of Telecommunications and Radio Engineering, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems.
78, Vernadskogo pr., Moscow 119454
Нефедов Виктор Иванович - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой телекоммуникаций и радиотехники Института радиотехнических и телекоммуникационных систем.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Viktor I. Nefedov - D.Sc. (Eng.), Professor, Head of the Chair of Telecommunications and Radio Engineering, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems.
Симачков Денис Сергеевич - старший преподаватель кафедры телекоммуникаций и радиотехники Института радиотехнических и телекоммуникационных систем.
119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
Denis S. Simachkov - Senior Lecturer of the Chair of Telecommunications and Radio Engineering, Institute of Radio Engineering and Telecommunication Systems.
78, Vernadskogopr., Moscow 119454
Предложен бесконтактный метод измерения температуры поверхности объекта с использованием эталонного излучателя и эталонного объекта, имеющего тождественные с контролируемым объектом оптико-физические свойства. В поле зрения оптико-электронной системы (ОЭС) планарно с контролируемым объектом установлены эталонный объект, температуру которого регулируют и измеряют, и эталонный излучатель, нормальная спектральная излучательная способность которого и температура известны. Причем ОЭС имеет три фиксированных положения, при которых она регистрирует нормальное излучение эталонного объекта, контролируемого объекта и эталонного излучателя. Принципиальное отличие предложенного метода от известных состоит в том, что на характер отражения и количественные параметры отражения контролируемого объекта не накладываются ограничения и не принимаются допущения. Получено аналитическое выражение, являющееся уравнением бесконтактного метода измерения температуры поверхности контролируемого объекта, и применимо для любого спектрального диапазона работы ОЭС. Выполнен метрологический анализ предложенного метода при использовании монохроматической ОЭС, работающей на длинах волн, равных 0.65, 2.0, 5.0, 14.0 и 50.0 мкм; температура T контролируемого объекта составляла 400, 700 и 1000 К. Анализ результатов позволил сформулировать требование к реализации предложенного метода измерения температуры поверхности, состоящее в том, что выбору оптико-электронной системы для измерения температуры поверхности объектов должен предшествовать методический и метрологический анализ оптико-физических свойств объекта контроля, окружающего его фона и самой ОЭС.
A non-contact method is proposed for measuring the surface temperature of an object using a standard radiator and standard object having optico-physical properties identical to those of the monitored object. Placed co-planarly with the monitored object in the field of view of an optoelectronic system (OES) is a standard object, the temperature of which is regulated and measured, and a standard radiator, whose normal spectral emissivity and temperature are known. In addition, the OES has its three fixed points, at which it registers the normal emissivity of the standard object, monitored object, and standard radiator (SR). The main distinction of the proposed method from the known ones is that the limits or tolerances for the nature of reflection and the quantitative parameters of reflection of the monitored object make no difference. The obtained analytical expression is an equation of the non-contact method of measuring the surface temperature of the monitored object, which can be applied for any spectral range of operation of the OES. A metrological analysis of the proposed method is made using a monochromatic optoelectronic system working at wavelengths of 0.65, 2.0, 5.0, 14.0, and 50.0 p,m for the temperature of the monitored object, T, equals to 400, 700, and 1000 K. Based on the analysis of the results the requirement for the implementation of the proposed method of measuring the surface temperature has been formulated, which says that the choice of an optoelectronic system for measuring the surface temperature of objects should be preceded by a methodological and metrological analysis of the optico-physical properties of the monitored object, the surrounding background, and the OES itself.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.