本發明公開了一種基于彩色相機芯片的高溫溫度場相機，包括光學鏡頭、溫度場相機和含顯示軟件的計算機；光學鏡頭與溫度場相機連接；溫度場相機與含顯示軟件的計算機電連接；溫度場相機包括帶通濾光片、彩色相機芯片、電路及溫度圖像處理單元，帶通濾光片與彩色相機芯片相連；待測高溫目標發出的光輻射，經光學鏡頭聚焦，經帶通濾光片濾除帶外噪聲，成像到彩色相機芯片上，彩色相機芯片按照R、G、B三基色，將光信號轉換成電信號，經電路及溫度圖像處理單元處理后傳輸到計算機，給出待測高溫目標的溫度場分布。本發明的測試結果，受待測目標狀態、表面粗糙程度、表面化學特性等因素影響小，能夠準確地實現高溫待測目標的溫度場分布的測試。

技術領域

本發明屬于溫度測試技術領域，更具體的說是涉及一種基于彩色相機芯片的高溫溫度場相機。

背景技術

在金屬冶煉、陶瓷燒制等領域，高效精準地測量和監測生產過程中產品表面的溫度，是保證產品質量的重要環節之一；在發動機領域，特別是航空發動機領域，為了保證發動機本身性能的穩定性和提高其使用壽命，需要對高速運轉的輪葉溫度進行精準的測試；在科學研究領域，航天飛機進入大氣層的溫度特性，超高速目標風洞研究過程中的溫度特性、新工藝、新材料的研發等過程中的溫度測試與控制，這些都離不開對高溫的溫度場分布，實時精確反應待測目標的溫度場特性。

目前市場上的溫度場測試設備主要有兩類，基于輻射測溫的熱像儀和示溫漆(溫敏漆)。熱像儀有兩種，一種是工作在遠紅外(8μm-14μm)波段，一種是工作在可見光紅光及近紅外波(0.6μm-1.1μm)，這兩種波段的熱像儀均是采用單波段，認為材料的發射率是常量，不隨溫度和狀態的變化而改變，而且在測試時，需要手工輸入近似值，這對于具有明確發射率的材料，以及溫度測試精度要求不太高的條件下，對測試結果的影響不大，但是對于高溫情況，特別是固液狀態轉變、表面粗糙度變化以及有無氧化層等情況，材料發射率對測試結果的影響不可忽略。

示溫漆是一種涂敷在待測物體表面，且其顏色隨溫度的變化而改變，通過對顏色的變化來判讀物體表面溫度及其分布的功能涂料。這種測溫方式屬于非侵入式，不需要測試引線，不會對試驗件造成破壞，不會對目標溫度場產生干擾，可用于惡劣環境下測量，不破壞被測件的結構和工作狀態，不影響被測試件的啟動和傳熱特性，對較高速度旋轉結構和復雜構件的壁面溫度以及顯示大面積分布有獨到之處，使用方便，成本低。其缺點是測溫范圍窄，所測溫度低，溫度分辨精度低，用完即廢，屬于易耗品。

因此，如何提供一種基于彩色相機芯片的高溫溫度場相機是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種基于彩色相機芯片的高溫溫度場相機，受待測目標狀態、表面粗糙程度、表面化學特性等因素影響小，能夠準確地實現高溫待測目標的溫度場分布的測試，實時精確反應待測目標的溫度場特性。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于彩色相機芯片的高溫溫度場相機，包括：光學鏡頭、溫度場相機和含顯示軟件的計算機；

其中，所述光學鏡頭與所述溫度場相機螺紋連接；所述溫度場相機與所述含顯示軟件的計算機通過數據線電連接；

所述溫度場相機包括帶通濾光片、彩色相機芯片、電路及溫度圖像處理單元，所述帶通濾光片與所述彩色相機芯片機械連接或采用光學膠粘接；

待測高溫目標發出的光輻射，經所述光學鏡頭聚焦，經所述帶通濾光片濾除帶外噪聲，成像到所述彩色相機芯片上，所述彩色相機芯片按照R、G、B三基色，將相應波段的光信號轉換成電信號，經所述電路及溫度圖像處理單元放大、AD變換，運算后，經所述數據線傳輸到所述含顯示軟件的計算機，經顯示軟件，給出待測高溫目標的溫度場分布。

優選的，基于比色法的測溫原理，待測目標的溫度滿足