一种单CCD成像系统的炉膛内三维温度场检测装置及方法

摘要

本发明涉及一种单CCD成像系统三维温度场检测装置，包括：耐高温、高压水冷夹套，用于在设备内形成嵌入式保护壳体，通过水冷盘管和惰性气体吹扫对内窥镜光路进行冷却，并保护夹套前端耐压镜片，维持内窥镜的正常工作；内窥镜，用于将高温、高压的炉内的辐射图像通过光路引出炉膛外；彩色工业面阵CCD相机，对可见光波段辐射图像进行成像；数据采集分析单元，采集不同焦平面的辐射图像，利用光学分层成像方法结合比色测温法计算三维温度场。本发明还涉及一种对应的三维温度场测量方法。本发明的技术方案可以实现基于单CCD相机的三维温度场检测，技术方案实现简单，可应用于高温、高压等较为苛刻的测量环境，在工业生产领域易于推广。

主权项

一种单CCD成像系统的炉膛内三维温度场检测装置，其特征在于，该装置包括：耐高温、高压水冷夹套，工业内窥镜，彩色工业面阵CCD相机以及数据采集分析单元。所述耐高温、高压水冷夹套，用于在高温、高压设备内形成嵌入式保护壳体，通过水冷夹套和惰性气体吹扫对内窥镜光路进行冷却，并保护水冷夹套前端镜片以防止其被污染，确保内窥镜的工作环境；所述工业内窥镜，用于将高温、高压的炉内的辐射图像通过光学镜头引出工业炉膛外，并与工业相机接口进行匹配；所述彩色工业面阵CCD相机，包括普通CCD相机或CCD光场相机，对不同焦平面的可见光波段辐射图像进行成像，并分解转换为红、绿、蓝三路波段辐射信号；所述数据采集分析单元，采集不同焦平面图像的红、绿、蓝三路波段辐射信号，利用光学分层成像方法结合比色测温法计算三维温度场。