高温物体观测方法

摘要

本发明一种高温物体观测方法属于高温物体测试领域，特别涉及对高温物体采用像增强CCD进行观测的方法。使用总功率达数百毫瓦或数瓦的照明光源照射高温物体，高温物体反射的照明电磁波和高温物体的辐射电磁波的混合电磁波被带通滤波片过滤，然后被像增强CCD放大后成像。照明光源辐射电磁波的波长和带通滤波片的中心波长是根据高温物体的最高温度来选择的，带通滤波片的中心波长和照明光源辐射电磁波的波长相匹配，保证照明光源辐射的电磁波能够透过带通滤波片。使用该方法观测到的高温物体图像清晰，适合需要对高温物体进行长时间观测的工业生产和实验中。

主权项

1.一种高温物体观测方法，其特征在于使用总功率达数百毫瓦或数瓦的照明光源(3)照射高温物体(1)，高温物体(1)反射的照明电磁波(4)和高温物体辐射电磁波(2)的混合电磁波(7)被带通滤波片(6)过滤，仅有高温物体(1)反射的部分照明电磁波能够被像增强CCD(5)放大后成像；照明光源(3)辐射电磁波的波长和带通滤波片(6)的中心波长是根据高温物体(1)的最高温度来选择的，带通滤波片(6)的中心波长和照明光源(3)辐射电磁波的波长相匹配，保证照明光源(3)辐射的电磁波能够透过带通滤波片(6)；照明光源(3)辐射电磁波的波长和带通滤波片(6)的中心波长根据以下步骤来确定：1)测量高温物体的最高温度值T；2)初步选择照明光源(3)辐射电磁波的波长λ，计算在波长λ上的辐出度光谱密度。高温物体(1)可近似看作黑体，其辐出度光谱密度随波长及温度的变化规律为：$W_{b,\lambda }=c_1\frac{{\lambda }^{-5}}{e^{c_2/\mathrm{\lambda T}}-1}$ 其中：c1＝2πc2h，c2＝ch/kλ-波长，T-物体的绝对温度，e-自然对数的底数，c1-普朗克定律第一常数，c2-普朗克定律第二常数，h-普朗克量子常数，k-玻耳兹曼常数，c-光速；3)计算在波长λ上辐射光线(2)透过带通滤波片(6)后的光照度：E＝Tkmv(λ)wb，λ T-带通滤波片峰值透射率，km-683流明/瓦，v(λ)-视见函数；当高温物体(1)在波长λ0上辐射的电磁波通过带通滤波片(6)后的光照度E0远小于像增强CCD(5)的饱和光照度E′时，波长λ0可确定为照明光源(3)发射电磁波的波长和带通滤波片(6)的中心波长。调整照明光源(3)的功率，使照明电磁波(4)被高温物体(1)反射后透过带通滤波片(6)的光照度E1符合：E0＜E1＜E′E0-辐射光线透过带通滤波片后的光照度，E′-像增强CCD的饱和光照度。