發(fā)布時(shí)間：2016-12-01 15:09

  本文關(guān)鍵詞：非接觸人體表面溫度測量方法的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

非接觸人體表面溫度測量方法的研究 投稿：姚俢俁

 

 

天津大學(xué) 碩士學(xué)位論文 非接觸人體表面溫度測量方法的研究 姓名:李松林 申請學(xué)位級別:碩士 專業(yè):測試計(jì)量技術(shù)及儀器 指導(dǎo)教師:徐可欣 20050101中文摘要人在健康狀態(tài)時(shí),體溫一般是比較恒定的,但是當(dāng)人體內(nèi)的某些機(jī)能發(fā)生改 變或某些部位發(fā)生病變…

入團(tuán)申請書1000字精選敬愛的團(tuán)組織：共青團(tuán)是中國共產(chǎn)黨所領(lǐng)導(dǎo)的先進(jìn)青年的群眾組織，共青團(tuán)堅(jiān)決擁護(hù)中國共產(chǎn)黨的綱領(lǐng)，以馬克思列寧主義、毛澤東思想、鄧小平理論和“三個代表”重要思想為行動指南，深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，解放思想，實(shí)事求是，與時(shí)俱進(jìn)，團(tuán)結(jié)全…

孩子這些事不能靠老師 需父母的家庭教育1、寫字和握筆姿勢如果你經(jīng)歷孩子成長的整個過程，你會感悟到，孩子寫一手帥氣的鋼筆字，是非常有價(jià)值的技能。把字寫好，，是每一個家長的責(zé)任。如果你還年輕，不知道怎么教育孩子，那就從這一點(diǎn)開始吧。請您記住，一個班里那么多…

 

天津大學(xué) 碩士學(xué)位論文 非接觸人體表面溫度測量方法的研究 姓名:李松林 申請學(xué)位級別:碩士 專業(yè):測試計(jì)量技術(shù)及儀器 指導(dǎo)教師:徐可欣 20050101

中文摘要
人在健康狀態(tài)時(shí),體溫一般是比較恒定的,但是當(dāng)人體內(nèi)的某些機(jī)能發(fā)生改 變或某些部位發(fā)生病變時(shí),恒定的體溫將產(chǎn)生變化,如非典型肺炎的首要癥狀就 是發(fā)燒.在ches
Oil

the methods of rapid skin temperature measurement will be performed.

These researches will be useful to develop the instruments of rapid skin temperature

measurement.
The main contents ofthis dissertation include: 1.Some researches have been
on

done

on

the methods

of non-contact

skin

temperature measurement based

the study of the theory of infrared temperature

measurement.The theoretic model of'measurement while moving'was constructed,
and the
sources

ofthe

errors

when using such

a

method were also analyzed. studied,

2.The difference of forehead temperature

and under-arm temperature Was analyzed.

and the effect to separate the high—fever person was 3.Based
on

the study of actual system of the skin temperature measurement,the

experimental facility Was constructed by using high

performance infrared temperature

instrument and flexible software.And the design ofthe blackbody has been achieved, which included the

design

of the form,the circuit

and

the program based

on

single

chip computer.The accuracy ofthe tO±0 1℃/8 hours. 4.Based the
on

temperature

control ability ofthe black body is up

the experiment research of non-contact skin temperature measurement, of rapid skin temperature measurement using
the

feasibility

method

of

'measurement while moving'Was proved.The evaluation of the system

in the

application of forehead temperature mearument and the opinions to eliminate the
errors

were given

KEY

WORDS:

Non—contact,Infrared

Temperature

Measurement,Skin

Temperature,Blackbody,SARS

獨(dú)創(chuàng)性聲明
本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的 研究成果,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表

或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得墨盜盤堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證
書而使用過的材料.與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中 作了明確的說明并表示了謝意.

學(xué)位論文作者簽名:夕;爭松奉禾簽字目期:沙寸年,月A日

學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書

本學(xué)位論文作者完全了解墨注盤塋有關(guān)保留,使用學(xué)位論文的規(guī)定. 特授權(quán)墨盜盤鱟可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢
索,并采用影印,縮印或掃描等復(fù)制手段保存,匯編以供查閱和借閱.同意學(xué)校 向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤. (保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)

學(xué)位論文作者始蒼別木
簽字日期:沙曠年 ,月如日

導(dǎo)師簽名:飴叮疋

簽字日期:沖

,月加日

天律大學(xué)碩士學(xué)何論文

第一章緒論

第一章緒論

1.1研究的目的及意義
人和高等動物都有一定的體溫.體溫的產(chǎn)生是機(jī)體不斷地進(jìn)行新陳代謝的結(jié) 果:同時(shí)體溫又是機(jī)體功能活動正常進(jìn)行的重要條件.入能夠在環(huán)境溫度不同的
情況下,通過對體內(nèi)產(chǎn)熱和散熱過程
的調(diào)節(jié)來保持體內(nèi)環(huán)境溫度的相對穩(wěn)定,并

提高對環(huán)境溫度變化的適應(yīng)能力.在健康狀態(tài)時(shí),如飲食正常,農(nóng)著適宜,人體 的體溫一般是比較恒定的,即保持在37℃上下(大致介于36.2.C～37
3℃),而不

因外界環(huán)境溫度的改變而變化.但是當(dāng)人體內(nèi)的某些機(jī)能發(fā)生改變或某些部位發(fā) 生病變時(shí),恒定的體溫將產(chǎn)生變化:在臨床醫(yī)學(xué)中.體溫是一個重要的生理參數(shù). 病人的體溫為醫(yī)生提供了生理狀態(tài)的重要信思易因?yàn)橄静粡氐锥鸾徊娓腥?

1.2.2非接觸式體溫測量儀
非接觸式體溫測量儀是利用紅外輻射測溫的原理實(shí)現(xiàn)溫度測量的.非接觸測 溫儀的優(yōu)點(diǎn)是不需與被測對象接觸,因此在測量體溫時(shí)不會造成交叉感染;而且 它的測量速度快,通常測量時(shí)間小于1秒.不同形式的紅外體溫測量儀又具有不 同的特點(diǎn). (1)紅外耳溫計(jì).'式自動掃描紅外體溫檢 測儀,它主要通過測溫探頭的轉(zhuǎn)動完成對額頭溫度的測量;由沈陽科儀公司等研 制的KHC—DGl型快速紅外測溫儀,它的探頭采用固定的方式,在被測人行進(jìn)的 過程中捕捉其額頭溫度信息.不論哪種方式,儀表所測的都是皮膚表面溫度,與 體內(nèi)溫度存在一定差距,而且在公共場所中應(yīng)用時(shí),不可避免要受環(huán)境因素的影 響,因此這類儀器只能用于非常時(shí)期的體溫的初步測量.

1.3本論文的主要工作

紅外輻射測溫法具有快速,非接觸等優(yōu)點(diǎn),利用人體的紅外輻射能量,選擇 合理的非接觸體溫測量方式,可以替代傳統(tǒng)的人體溫度測量方法.2003年初, 當(dāng)非典型性肺炎在我國蔓延的時(shí)候,紅外非接觸體溫測量儀成為主要的體溫監(jiān)測 設(shè)備,在機(jī)場,碼頭,車站等人口流動的公共場所起到了積極的疾病防御作用. 本論文主要圍繞著非接觸體表溫度的測量方法進(jìn)行了一系列的研究,論文的工作 主要集中在以下幾介方面: (1)在深入研究了紅外非接觸測溫理論基礎(chǔ)之上,對現(xiàn)有的各種非接觸體溫測 量方法進(jìn)行了研究和比較;

(2)建立了專門針對原子的 振動均隨溫度升高而加劇.物體受熱使物體內(nèi)的原子或分子從受熱中獲得能量, 從低能態(tài)躍遷到高能態(tài);在到達(dá)高能態(tài)的過程中發(fā)出的多種頻率的輻射,這類輻 射稱之為射, 用數(shù)學(xué)表達(dá)式可表達(dá)為:

,d(D

M:塑
出

其單位為瓦/米2(W//方向無關(guān),是一個常數(shù),用數(shù)學(xué)表達(dá)式可表示為:

_dO:LdACOS0(2-5)
d緲

式中

口——觀察方向與面元法向的夾角: 三——比例系數(shù),與0無關(guān).
遵從朗伯余弦定律的輻射源,稱為漫輻射源或朗伯體.黑體就是理想的漫輻

射源.絕大多數(shù)的絕緣材料,相對表面法線方向的觀察角口在60.以內(nèi)都可以近 似地看作是朗伯體. 朗伯體的輻射亮度三與輻射出射度M之間有如下關(guān)系:

三:絲

(2,6)

.8.

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文

第二章非接觸測溫的相關(guān)知'齪

2.3黑體輻射定律
絕對黑體在物理學(xué)和輻射測溫學(xué)中部是一個重要的概念.絕對黑體的輻射稱 為黑體輻射.一個密閉空腔中的輻射就是黑體輻射.實(shí)際上,自然界中并不存在 這樣一種物體,其輻射特性與黑體完全相符,它實(shí)際上只是一個理想的物理模型, 具有以下特性: (1)能夠在任何溫度下全部吸收所有波長輻射能量,而且與入射波長和方向無 關(guān); (2)在任何溫度下,每單位面積都能發(fā)出最大的輻射通量: (3)其發(fā)射與方向無關(guān),即為一個漫射體. 下面就輻射測溫的需要來討論黑體輻射理論中的基本定律,主要包括普朗克 定律,維恩位移定律和斯蒂芬一玻耳茲曼定律.

2.3.1普朗克定律
黑體的光譜稆射出射廈是坡長和黑體溫廈的函數(shù),即:

‰n
式中:

2葡籌殺

(2.7)

c1——第一輻射常數(shù),c1=2贏2=3.7415×10塒(W.m2);

c2——第二輻射常數(shù),c22等=1.4388×10{(m'世).
其中:

K——玻耳茲曼常數(shù); h——普朗直常數(shù): c一一電磁波在真空中的傳播

速度. 圖2.2表示了不同溫度下黑體輻射 的頻譜分布,從圖中可以看出:黑體總 的輻射能量隨溫度的增高而增加:單色 輻射出度隨溫度的升高而升高;對于某 一溫度,單色輻射通量在波長五.下有 最大值;隨著溫度的升高,極大值對應(yīng) 的波長丑.向短波方向移動.
^抽擗

量

透
S
i

圖2-2黑體輻射曲線

當(dāng)2T乘積較小時(shí),即e一4身的輻射出

射度為o-r,4,而吸收的部分則為嗎4,因此物體凈的輻射出射度為:
Mo=盯(正4一瓦4)
(2.11)

上式表明除非正>>疋,否則處于室溫條件下的物體的輻射是不能忽略不計(jì) 的.忽略輻射物體對周圍物體輻射的能量的吸收將會導(dǎo)致相當(dāng)大的誤差.

2.4非黑體輻射
如前所述,自然界中并不存在絕對黑體,因此實(shí)際測溫對象也都不是絕對黑 體.黑體輻射定律都是僅對于黑體才成立的,要把黑體輻射定律直接用于實(shí)際測 溫就會出現(xiàn)困難,所以很有必要研究非黑體輻射.

2.4.1非黑體
發(fā)射率或光譜發(fā)射率是一個小于1的正數(shù).如果實(shí)際物體的光譜發(fā)射率是～ 個與波長無關(guān)的常數(shù),那么這種物體稱為量,但是在 我國不論是家庭還是醫(yī)院都主要使用水銀體溫計(jì)進(jìn)行體溫測量.2003年初,當(dāng) 非典型性肺炎在我國蔓延的時(shí)候,紅外非接觸式測量體溫的方法才被廣泛采用. 本章將對非接觸體溫測量方法和誤差來源進(jìn)行深入的研究,給出在人流較大的公 共場所進(jìn)行體溫測量的方案.

3.1紅外非接觸體溫測量的特點(diǎn)
,耳溫計(jì)的生產(chǎn)廠商會提供～個 修正值,并要求用戶在使用耳溫計(jì)測量時(shí)盡量將耳道拉直,以符合他們在制訂這 個修正值時(shí)的條件. 將使用耳溫計(jì)測量劃分到非接觸測量的主要原因是它測的測量目標(biāo)為鼓膜, 在測量時(shí)與鼓膜不接觸;但是實(shí)際上在使用耳溫計(jì)測量時(shí),不可避免的要與耳道 接觸.因此多數(shù)耳溫計(jì)都配有一次性使用的探頭蓋道的過程中將其額頭溫度測出來,則不僅可以節(jié)約人力 資源,而且能夠通過縮短操作步驟而節(jié)約時(shí)間,提高測溫儀的測量效率.這就是 人體表面快速篩檢方法的基本思想. 基于這種基本思想,產(chǎn)生了兩種不同的篩檢方法:站立時(shí)測量法和行進(jìn)中測 量法.站立時(shí)測量法要求人在規(guī)定的位置站立一段時(shí)間(通常為幾秒),然后由

測溫儀通過測溫探頭的擺動或熱像的識別給出被測人的體表溫度;行進(jìn)中測量法
則要求被測人沿著特定的路線行走,在其行進(jìn)過程中由測溫儀捕捉到其體表溫度 信息.顯然,行進(jìn)中測量法比站立時(shí)測量法有著更高的效率.

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文

第三章非接觸體溫測量方法及誤差研究

3.4行進(jìn)中測量法

3.4.1概述
行進(jìn)中測量法的示意圖如圖3—4所示.可見為了測量身高不同的人在行進(jìn)過 程中額頭的溫度,需要使紅外測溫探頭與鉛垂面成一個銳角,否則不可能接收到 不同身高人的額頭紅外輻射信息;另外由于探頭視場的原因,又要求被測人必須 按照規(guī)定的路線行走.

3.4.2誤差源分析
應(yīng)用行進(jìn)中測量法進(jìn)行體溫測量時(shí),除了需要考慮來自于外界環(huán)境,皮膚表 面狀態(tài)及體表與體內(nèi)溫度差別等影響所有非接觸體表溫度測量法共有的誤差因 素外,還要考慮行走速度,方向等因素所引入的測量誤差. (1)環(huán)境因素 對于環(huán)境因素的考慮有兩個方面的內(nèi)容:一是環(huán)境溫度對測溫儀的影響大,一般不會影響到對 異常體溫者的排查. (3)額頭溫度與體內(nèi)溫度差別 額頭經(jīng)常裸露在外,因此額頭溫度不僅受到環(huán)境溫度,濕度,氣流等外界因 素的影響,還與體表下血液循環(huán)和導(dǎo)熱狀況以及表面換熱條件等人體自身因素有 關(guān).但是在環(huán)境溫度等外界條件適宜的情況下,額頭溫度與體內(nèi)溫度是有一定的 相對關(guān)系的,那就是體內(nèi)溫度越高,相對應(yīng)的體表溫度越高,盡管二者的差值會

因人而異.但是只要這個差值不影響對體溫異常者的排查,那么由它產(chǎn)生的誤差
就是可以接受的. (4)測量方法本身可能引入的誤差 由于是在行進(jìn)過程中對額頭溫度進(jìn)行測量,而紅外儀器本身進(jìn)行測量時(shí)又具 有一定的響應(yīng)時(shí)間,因此人的行進(jìn)速度對溫度測量必然會產(chǎn)生一定影響,當(dāng)速度 大到超過某個限度的時(shí)候必然引入測量誤差.另外受到測溫儀視場的限制,人的 行進(jìn)方向也將成為誤差來源之一.

3.4.3行進(jìn)速度與誤差關(guān)系的理論模型
為了研究測量過程中行進(jìn)速度與產(chǎn)生誤差的關(guān)系,我們首先建立了一個行進(jìn) 速度與產(chǎn)生誤差的關(guān)系的理論模型,推導(dǎo)了使用特定的測溫儀器采用直徑: 測溫探頭的擺放角度;

d‖口

●●

-●

光斑照射時(shí)由兩條邊界線形成的角度; 人的移動距離;

:

●●

人移動缸時(shí),光斑的移動距離;
●_

口缸幽她

人移動缸時(shí),測量距離的變化.

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第三章非接觸體溫測量方法及誤差研究

3.4.3.3理論推導(dǎo) 設(shè)人額頭的有效測量直徑為D,人的行走速度為v,測溫探頭的距離系數(shù)為 k,響應(yīng)時(shí)間為,.從理論上來講,若人的行走速度對溫度測量不產(chǎn)生影響,則 要求在紅外測溫儀的響應(yīng)時(shí)間T內(nèi),光斑的移動距離Ah要在額頭的有效測量直 徑D內(nèi). 首先確定目的最大值靠..如果o>om.,即使人靜止,光斑的范圍也超出額

頭的范圍,無法正確測得人的額頭溫度.當(dāng)療取得最大值時(shí),對身高為h的人產(chǎn)
生的光斑直徑剛好為D,這是求得om.的臨界條件. 由于a很小,所以
d≈d'sin0 (3-3)

由三角關(guān)系式得

Lcos0:H一(^一曇).日一h(3-4)
由式3—2,3—3,3-4得到:

臼=——之衛(wèi)
萬一.ill-1罡絲二鵠
可見,對于確定的H,h和k,當(dāng)d'達(dá)到最大值時(shí)臼可以達(dá)到最大值,即

(3_5)

萬一.in-1呂絲二當(dāng) ‰=———三_妊(2(H～^)<七.D)
在探頭響應(yīng)時(shí)間T內(nèi),人的位移血與行進(jìn)速度v的關(guān)系為:
△x=v·T

(3.6)

(3-7) (3_8)
Ah

在位移Ax內(nèi),可近似認(rèn)為光斑直徑d沒有變化,因此tanO.坐
由式3—7,3.8得:

V=～
r

Ah.tan0

(3-9)

可見若口一定,當(dāng)Ah取t,….一Ak時(shí),速度v可以取得最大值.
△‰.與D的關(guān)系可以表示為:

幽..=D—d.
綜合式3-2,3-3,3-5,3-9和3.10可得:

(3—10)

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第三章非接觸體溫測量方法及誤差研究

—且掣.tan0(臼<‰)
D一

絲二壘
71

可以看出,采用行進(jìn)中測量方法對人的行走方向 是有一定限制的.如果人行走的方向偏離了士學(xué)位論文

第三章非接觸體溫測量方法及誤差研究

表3-2一個人在不同時(shí)間腋下溫度與額頭溫度的對比數(shù)據(jù) l腋下溫度(℃) 額頭溫度(℃) 二者溫差(℃)
36.1 34.2 1.9 36.0 34.5 1.5 36.3 34.6
1 7

35.9 33.5 2.4

36.1 34.9 1.2

36'3 34 6 1.7

36.5 34.7 l 8

36.2 34.8 1.4

36.O 34.5 1.5

36.5 35 1.5

從兩張表的數(shù)據(jù)可以看出,人的額頭溫度與腋下溫度的差值確實(shí)存在很大的 差別,很難通過一個人的額頭溫度確定其腋下溫度或體內(nèi)溫度.但是可以看出即 使是對不同的人,在適宜的外界環(huán)境下,兩者的差值也不會相差的太遠(yuǎn). 圖3.5為表3-1和表3-2中所有額頭溫度 與腋下溫度之差的統(tǒng)計(jì)結(jié)果.從圖中可以看 出,對于體溫正常(36.5℃左右)的人,在適 宜的外界環(huán)境下,其腋下溫度與額頭溫度的 差值一般在2.5℃以內(nèi),隨個體差異有所不同,

可能出現(xiàn)個別高于這個差值的個體.

圖3-5額頭與腋下溫度之差的統(tǒng)計(jì)

圖3—6所示為在外界環(huán)境適宜的條件下,腋下溫度和額頭與腋下溫度溫差的 關(guān)系,其中額頭溫度與腋下溫度的差值為一個統(tǒng)計(jì)值,是同條件下對不同的人的腋下溫度與額頭溫度的比較,可以分析出即 使這兩種溫度存在一定差別,但是在適宜的外界環(huán)境條件下,也可以基本將那些 高燒者排查出來,達(dá)到黑體爐(1500.C以上). 根據(jù)黑體腔體幾何形狀的不同,可分為:(1)圓筒型:(2)圓錐～圓筒型; (3)內(nèi)凸圓錐一圓筒型;(4)雙錐型:(5)帶蓋錐型;(6)球形.其示意圖如 圖4-1所示.

一l二::::二:≤:::::::.—芝::二:j
(2) (3)

≤三'≤詈'e
(4) (5) (6)

圖4一l各種典型黑體空腔

根據(jù)黑體爐的精度可分為:定點(diǎn)黑體爐,比較黑體爐和標(biāo)準(zhǔn)黑體爐.其中定 點(diǎn)黑體爐只能在特定溫度下實(shí)現(xiàn)黑體輻射,由于重復(fù)性好,可用作高精度的輻射 標(biāo)準(zhǔn).而標(biāo)準(zhǔn)黑體爐和比較黑體爐的精度低于定點(diǎn)黑體爐.所謂比較黑體法,就

是用標(biāo)準(zhǔn)輻射溫度計(jì)測量黑體空腔的溫度,將其示值作為黑體溫度的校正方法;
標(biāo)準(zhǔn)黑體法就是用鉑電阻溫度計(jì)或熱電偶溫度計(jì)測量黑體空腔溫度,把這個示值 作為黑體溫度的校正方法.

4.1.3黑體爐腔壁的選擇要求
設(shè)計(jì)黑體爐時(shí),除了要考慮空腔的形狀,尺寸外,還要考慮空腔壁材料的選 擇,主要有以下三方面的要求: (1)要有良好的導(dǎo)熱率,以減小腔壁的溫度梯度: (2)在黑體爐使用的溫度范圍內(nèi),要有高的抗氧化性能或者表面的氧化層不易 脫落; (3)材料本身的發(fā)射率要大.

4.1.4黑體爐的溫度控制要求
對于黑體來說,精確的溫度控制和測量是十分重要的.根據(jù)斯蒂芬一玻爾茲 曼定律,如果腔體工作溫度為r,當(dāng)溫度有微小的變化d丁時(shí),引出的輻射出射 度的變化為:

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文

第四章實(shí)驗(yàn)用黑體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及性能評價(jià)

…一
dM 肘
.dT
丁

由此可見,腔體溫度的變化對于其輻射出射度的變化是至關(guān)重要的.

4.1.5等效輻射
如圖4—2所示,設(shè)n…b為輻射源,其 輻射經(jīng)過小孔光闌cd而達(dá)到探測器曲 上,如果探測器曲能吸收所有落到它上 面的輻射,則由圖可見,輻射源中只有 .…b這部分的輻射能量能夠達(dá)到探測器 a6上,輻射源a…b以外的部分不能達(dá)到 探測器上.即,就入射到探測器的能量 來說,它和輻射源位于cd處,并有cd的 面積是等效的.

～三
(4.1)

4.1.6發(fā)射率計(jì)算
在計(jì)算實(shí)際黑體發(fā)射律的時(shí)候,有很多方法,包括哥福理論,貝克萊一斯帕 羅理論,德沃斯.奎恩方法以及蒙特卡洛方法等.文

第四章實(shí)驗(yàn)用黑體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及性能評價(jià)

4.2實(shí)驗(yàn)用黑體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
黑體外形如圖4.3所示,主要包括金屬腔體,加熱片,保溫層,光闌扳及溫 度傳感器幾部分.

4.2.1腔體結(jié)構(gòu)及表面處理
用金屬鋁加工成圓筒型腔,筒長為90ram(,),直徑為60mm(2.,),壁厚 為20mm,其內(nèi)壁上均勻噴涂黑色啞光漆.這樣設(shè)計(jì)主要出于以下幾點(diǎn)考慮: (1)鋁的比重要比銅和鐵小,所以在相同的體積下,由鋁制作的腔體質(zhì)量小, 利于后期實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,且鋁的導(dǎo)熱性能也比較好; (2)黑色啞光漆具有較高的發(fā)射率可以 達(dá)到O.95以上,并且在黑體使用的溫度 范圍內(nèi)不會脫落: (3)在相等的腔長和相同的材料表面發(fā) 射率的條件下,錐形腔的發(fā)射率最小, 球形腔的發(fā)射率最大,而圓筒型比球形 腔要稍小,但采用圓筒型腔體一方面可
腔律2.加熱片3.保溫層4光嘲板5.傳感器

以簡化設(shè)計(jì),提高加工精度,另一方面 也易于達(dá)到較高的溫度控制的精度.
圖4-3腔體外形結(jié)構(gòu)圖

4.2.2加熱器選擇
加熱部分采用電阻絲,其功率選定為50W.將電阻絲按黑體的外形結(jié)構(gòu)加工 成一個加熱片,包在黑體的外表面上.這樣做不僅有利于對黑體實(shí)現(xiàn)均勻加熱, 而且還起到～定的保溫作用,從而簡化了保溫層的設(shè)計(jì).另外,為了更好地對黑 體各部分進(jìn)行均勻加熱,制作加熱片時(shí)考慮纏繞在黑體兩側(cè)部位的電阻絲要稍微 密于中間部位的,這樣可阻保證黑體邊緣和外界接觸的部分得到更多的熱量.

4.2.3保溫層選擇
在加熱片的外部及黑體底部固定厚約lOram的海綿作為保溫層.由于此黑體 的最高工作溫度僅為45aIlf～301
,90
廳
7

1'o珈'95x卜刁蒜'
州爭z
石·l—J一十石.oU-yU 4.3黑體溫度采集及控制系統(tǒng)
4.3.1電源

石.(嬖)z協(xié)60.90

=0.989

該部分主要以Microchip公司的PICl6F877北京青
云公司的LCMl2864C液晶顯示器.這是一個128×64點(diǎn)陣的并行接口的液晶顯 示器,需要20根信號線與單片機(jī)相連,包括8位并行數(shù)據(jù)線,一些讀寫控制線 和電源及地線等.

4.4系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 4.4.1軟件需求分析
根據(jù)黑體的特點(diǎn)和使用要求,在單片機(jī)采集控制系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮以下 幾方面內(nèi)容: (1)系統(tǒng)初始化

其中包括:①各I/O端口初始化,②定時(shí)器初始化,⑨串口通訊參數(shù)及相
關(guān)寄存器初始化, (2)數(shù)據(jù)采集 通過通用I/O口對讀取數(shù)字溫度傳感器DSl8820的溫度轉(zhuǎn)換結(jié)果.在系統(tǒng) ④液晶初始化, ⑤其它一些輔助寄存器初始化;

中設(shè)置了兩個溫度傳感器:一個用于判斷黑體溫度,基于此溫度給出用來
功率控制信息;另一個放置于不同地方,用于判斷黑體溫度分布的效果; (3)數(shù)據(jù)處理 首先將傳感器的輸出轉(zhuǎn)化為可辨識的數(shù)字結(jié)果,再比較單片機(jī)讀入的溫度 結(jié)果與人為設(shè)定溫度的差異,通過P1D算法給出輸出功率的控制量; (4)功率輸出控制 數(shù)據(jù)處理的結(jié)果以PWM的方式輸出,通過控制功率放大器件導(dǎo)通與截止 的時(shí)間比例改變輸出功率,實(shí)現(xiàn)對黑體進(jìn)行加熱的功能; (5)串口通訊 采取主動發(fā)送方式,定期向上位機(jī)發(fā)送溫度及一些控制信息,以供上位機(jī) 進(jìn)行存儲及分析; (6)人機(jī)接口 包括顯示部分和鍵盤部分兩部分:按鍵部分用于實(shí)現(xiàn)設(shè)置溫度設(shè)定值及系 統(tǒng)復(fù)位等功能:顯示部分是一個點(diǎn)陣式液晶顯示器,用于顯示溫度的設(shè)定 值和兩路傳感器溫度輸出.

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第四章實(shí)驗(yàn)用黑體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及牲能評價(jià)

4.4.2實(shí)現(xiàn)
4.4.2.1 PIC

C的應(yīng)用…時(shí)接收來自定時(shí)器產(chǎn)生的1秒中斷和用戶鍵

盤中斷.其中1秒中斷完成溫度的定時(shí)采集,處理與顯示,在整個程序設(shè)計(jì)中起
著重要作用,流程圖如圖4-6所示.進(jìn)入lS中斷后,首先對計(jì)數(shù)器及一些輔助 寄存器進(jìn)行重新賦值;然后啟動DSl8820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換并讀取當(dāng)前兩路溫度數(shù) 據(jù),再將其轉(zhuǎn)換為容易處理的十進(jìn)制數(shù)據(jù)形式;接下來判斷時(shí)間是否又經(jīng)過了9 秒,如果為評價(jià)

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第五章實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析

第五章實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析

本章將在前面章節(jié)理論分析的指導(dǎo)下,通過一系列的實(shí)驗(yàn)研究,包括利用黑 體模擬人體的實(shí)驗(yàn)和對額頭溫度進(jìn)行實(shí)際測量的實(shí)驗(yàn),提出利用, 就能夠完全模擬門式體表溫度遙測系統(tǒng).
1.測溫探頭2.三角架3傳送帶4.黑體

圖5-3實(shí)驗(yàn)平臺示意圖

5.1.4實(shí)驗(yàn)軟件設(shè)計(jì)
由于MX4+型紅外測溫槍可以通過RS232接口很方便地和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊, 實(shí)時(shí)傳送溫度等信息,因此溫度數(shù)據(jù)的處理(讀取,顯示,分析及存儲等)可以

方便地通過軟件來完成;另外在實(shí)測額頭溫度信號時(shí),也是通過軟件對人在規(guī)定

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第五章實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析

路程中行走的時(shí)間進(jìn)行測量,從而計(jì)算出人行走速度. 這部分程序是通過Labview軟件編寫完成的.主要完成如下功能: (1)數(shù)據(jù)讀取及有用信號提取 MX4+將溫度,時(shí)間及報(bào)警等信息以規(guī)定的格式并采用ASCII碼的數(shù)據(jù)形式 通過串口發(fā)送出來,根據(jù)由MX4+定義的通訊協(xié)議編寫程序進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取及溫 度信息的提取.對采集的一組溫度信息進(jìn)行初步分析,將它們轉(zhuǎn)化為溫度數(shù)值, 求出這組數(shù)值的極值. (2)數(shù)據(jù)顯示及存儲 將采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字及圖形顯示,以明確當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的狀態(tài);并將所 有采集到的數(shù)據(jù)和一些與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的信息(如當(dāng)前環(huán)境溫度,被測物實(shí)際溫度, 人的身高,行進(jìn)速度等)存盤,以便于后期進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析. (3)操作控制

對程序的一些操作進(jìn)行控制,如軟件計(jì)時(shí),是否需要文件存儲及一些信息量
的輸入等.通過計(jì)時(shí)控制操作,可以方便地將行進(jìn)中的速度計(jì)算出來,用于以人 為被測對象的實(shí)驗(yàn)中.關(guān)于速度的計(jì)算方法將在實(shí)驗(yàn)中給出具體的說明.

5.2利用黑體模擬額頭的溫度測量實(shí)驗(yàn) 5.2.1實(shí)驗(yàn)概述
人體本身有很多不確定因素,諸如皮膚表面溫度會隨環(huán)境條件的變化而變 化,運(yùn)用行進(jìn)中測量方法測量時(shí)行走的速度和方向不確定性,被測人額頭面積因 人而異等,都會影響到對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析.與之相反,黑體比較穩(wěn)定,而且通過 使用傳送帶可以使其速度和方向以比較精確的方式給出,因此首先利用黑體模擬 人體做相關(guān)的實(shí)驗(yàn),簡化了問題,有利于在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行人體額溫的測量. 從前面的理論分析可以知道,速度可能對測量結(jié)果產(chǎn)生一定影響,而且理論 上應(yīng)該存在一個速度極限,如果行走的速度在這個極限范圍內(nèi),將不會影響測量 誤差.但是從式3.11中可以看出,這個極限速度的取得還受到其它～些因素的

影響,如探頭的擺放角度,高度,被測物有效的測量面積等.下面我們通過幾個
基本實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證前面的理論分析. 在實(shí)驗(yàn)過程中,紅外測溫儀將對運(yùn)動中的黑體進(jìn)行實(shí)時(shí)的溫度測量,從黑體 進(jìn)入紅外測溫儀的視場到離開其視場.在這種情況下,紅外測溫儀將捕捉到一系 列的溫度數(shù)據(jù),其中就可能包含了黑體真實(shí)的溫度信息.在紅外測溫儀的整個視 場范圍內(nèi),黑體的溫度最高,所以如果它可以捕捉到黑體真實(shí)
溫度的信息,那么

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第五章實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析

在這一系列的溫度數(shù)據(jù)中的最大值無疑就是黑體的實(shí)際溫度.因此,以下實(shí)驗(yàn)中 所記錄的溫度值都是在當(dāng)次測量過程中所記錄的數(shù)據(jù)中的最大值.另外,由于紅 外測溫儀的精度可以達(dá)到±O.2.C以內(nèi),而且通過上對黑體性能的評價(jià)中可以看

出,當(dāng)黑體溫度為37℃時(shí).測溫儀測得的溫度多數(shù)都在37℃和36,9行測量時(shí),環(huán)境溫度會綜合運(yùn)動速度等因素對測量結(jié)果產(chǎn)生其它一些影響. 本組實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)1的基礎(chǔ)上,降低了環(huán)境溫度,研究增加環(huán)境溫度與被測物的 溫差對測量的影響.在每個速度下測量10次數(shù)據(jù). 實(shí)驗(yàn)中各項(xiàng)參數(shù)如下:￡=37℃,￡=21℃,sub=30cm,0=60.. 當(dāng)環(huán)境溫度為21℃時(shí),在傳送帶速度分別為10
cm/s,21 cm/s,26

cm/s時(shí)對
crn/s,

運(yùn)動中黑體的溫度進(jìn)行溺量.圖5.5a,5.5b,5—5c所示分別為在速度為10
2l cm/s,26

em/s時(shí),所測的數(shù)據(jù)同實(shí)驗(yàn)1中相同速度下所測數(shù)據(jù)的比較.

圖5--5a v=lOcm/s時(shí),不同環(huán)境溫度下的測量值

查堂查蘭堡主蘭堡笙苧

苧蔓蘭壅墜里壅墨墮墨坌塹

圈5.sb v=21cm/s時(shí).不同環(huán)境溫度F的測量值

圖5.5c

v=26cm/s時(shí),不同環(huán)境溫度下的測量值

分析圖5—5a,5.5b,5—5c中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出: (1)實(shí)驗(yàn)1中,當(dāng)v=10cm/s時(shí)沒有因?yàn)樗俣榷a(chǎn)生的誤差,在本次實(shí)驗(yàn)中盡管 改變了環(huán)境溫度,但是同樣沒有因?yàn)樗俣榷a(chǎn)生的誤差. (2)實(shí)驗(yàn)1中,當(dāng)v=21cm/s和v=26cm/s時(shí)由于速度過大的原因產(chǎn)生了測量誤 差,在本次實(shí)驗(yàn)中隨著環(huán)境與被測物溫差的增加,在相同速度下的誤差也增大了. 本組實(shí)驗(yàn)說明,如果在某個速度下由于速度過大的原因產(chǎn)生測量誤差,那么 增加環(huán)境與被測物溫差,在相同的速度下產(chǎn)生的誤差將會增大.

5.2.4測量高度與誤差的關(guān)系
從式3—11中可以看出,在實(shí)際測量人體額頭溫度的過程中,人的身高因素 也可能通過運(yùn)動速度影響測量結(jié)果.本組實(shí)驗(yàn)室是在實(shí)驗(yàn)1基礎(chǔ)上,改變了測溫 探頭與被測物之間的高度差,分析這種變化對測量的影響. 實(shí)驗(yàn)中各項(xiàng)參數(shù)如下:死=37℃,￡=27℃,sub=50cm,0=60.. 當(dāng)測溫探頭與被測物之間的高度差由30cm提高到50cm時(shí),在傳送帶速度 分別為8
cm/s,14

cm/s,21cm/s時(shí)對運(yùn)動中黑體的溫度進(jìn)行測量.圖5—6a,5—6b,
cm/s,21

5—6c所示分別為在速度為8 cm/s,14

cm/s時(shí),所測的數(shù)據(jù)同實(shí)驗(yàn)1中

相同速度下的所測的數(shù)據(jù)的比較.在每個速度下測量10次數(shù)據(jù).

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第五章實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析
一一

印∞ ∞∞

一一
圖5-6a

v=8cm/s時(shí),探頭與黑體高度差不同時(shí)的測量值

圖5-6b v=14cm/s時(shí),探頭與黑體高度差不同時(shí)的測量值

圖5—6c v=21cm/s時(shí),探頭與黑體高度差不同時(shí)的測量值

由船11計(jì)軋.=J鼉鏟·tan600_11.8cm/s
2一

!!

分析圖5—6a,5—6b,5—6c中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出: (1)實(shí)驗(yàn)1中,當(dāng)V=8cm/s時(shí)沒有因?yàn)樗俣榷a(chǎn)生的誤差,在本次實(shí)驗(yàn)中盡管 改變了黑體和測溫探頭之間的高度差,但是同樣沒有因?yàn)樗俣榷a(chǎn)生的誤差. (2)實(shí)驗(yàn)1中,當(dāng)V.14cm/s時(shí)基本沒有誤差產(chǎn)生,在本次實(shí)驗(yàn)中隨著環(huán)境與被 測物溫差的增加產(chǎn)生了測量誤差. (3)實(shí)驗(yàn)1中,當(dāng)v=21cm/s時(shí)由于速度過大的原因產(chǎn)生了誤差,在本次實(shí)驗(yàn)中 隨著黑體和測溫探頭之間高度差
的增加,在相同速度下的誤差也增大了.

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第五章實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析

本組實(shí)驗(yàn)說明,在其它條件相同的情況下,被測物與測溫探頭之間的高度差 的增大將使被測物最大允許運(yùn)動速度減小.

5.2.5被測物面積與誤差的關(guān)系
從式3—1l中可以看出,在實(shí)際測量人體額頭溫度的過程中,額頭的有效測 量直徑可能通過運(yùn)動速度影響測量結(jié)果.本組實(shí)驗(yàn)室在實(shí)驗(yàn)1基礎(chǔ)上,增加了光 闌孔徑的大小,也就相當(dāng)于增加了有效測量直徑,分析這種變化對測量的影響. 實(shí)驗(yàn)中的各項(xiàng)參數(shù)如下:五=37℃,E=27.C,sub=30cm,0=60.,D=50mm. 在本次實(shí)驗(yàn)中,只選擇了在v=26crrds時(shí)對運(yùn)動中黑體的溫度進(jìn)行測量.圖 5—7所示為v=26cm/s時(shí)所測的溫度與實(shí)驗(yàn)1在相同的速度下所測數(shù)據(jù)的比較.

圖5—7 v=260rals時(shí),選用不同孔徑光闌時(shí)的測量值

5一

墊

由式3·11計(jì)算得

V一=—』虬絮帶叢盟螋,t柚600,測量軟件好比秒表,記錄被測者通過規(guī)定距離的時(shí)間;同時(shí)測 量軟件還需讀取串口的溫度測量信息.額頭溫度檢測及計(jì)時(shí)方法示意圖如圖5.8 所示.

圖5-8額頭溫度檢測及計(jì)時(shí)方法示意圖

采用另外一只Raytek Mx4+型紅外測溫儀測量人的額頭溫度.在使用前,用

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第五章實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析

黑體對其校準(zhǔn),使其與三角架上固定的測溫探頭有很好的一致性.每次測量時(shí), 首先對被測人的額頭溫度進(jìn)行測量,然后要求被測人按照預(yù)定的行走路線行進(jìn). 在這個過程中,由紅外測溫儀捕捉其額頭的溫度信息,送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行軟件處理.

5.3.2額頭溫度測量與黑體溫度測量的差別
人體溫度測量與黑體溫度測量的差別主要可以歸納為以下幾點(diǎn): (1)溫度穩(wěn)定性 對于黑體而言,可以將溫度控制的非常穩(wěn)定:而人體皮膚則不同,它不僅對 外界環(huán)境敏感,而且與人的運(yùn)動及情緒等因素有關(guān),也就是說在一定的時(shí)間范圍 內(nèi)不可能像黑體那樣保持恒定的溫度.因此即使是對同一個被測者,也要在每次 測量前對其額頭溫度進(jìn)行測量;同時(shí)要考慮運(yùn)動及情緒等各方面因素的影響. (2)速度均勻性 在黑體實(shí)驗(yàn)中,黑體放置在傳送帶上,速度均勻性較好;而人的行進(jìn)速度是 通過測量時(shí)間和通過的距離的方法得到的.首先,鋇0試可能由于對被測者進(jìn)入和 離開規(guī)定距離界限的界定不同,引起計(jì)時(shí)誤差:其次雖然要求被測者盡量勻速運(yùn) 動,但這種勻速只是一個近似概念,人在邁步的時(shí)候可能使某些點(diǎn)處的速度很大,

當(dāng)這些點(diǎn)恰好是額溫測量的最佳位置時(shí),將會引起較大的誤差.
(3)運(yùn)動方向性 在黑體實(shí)驗(yàn)中,黑體的運(yùn)行路線是傳送帶給出的,方向性很好,只要探頭和 傳送帶固定不變,且每次黑體擺放在固定的位置上,那么可以說被測物是一定的; 盡管對被測者的行進(jìn)路線做了一定要求,但是不能保證被測者按照規(guī)定的路線直 行,人在行進(jìn)過程中可能是左右搖擺的.額頭中間部位比較寬,但偏離中間位置 后其寬度就會減小,相當(dāng)于有效測量面積減小了或是說測量對象變化了;又由于 這里測量選用的是紅外點(diǎn)溫式測量儀,對測量視場很敏感,因此被測人的行進(jìn)路 線對測量是有影響的. 在測量黑體溫度與人體溫度的實(shí)驗(yàn)中,由于人體與黑體存在一定的差別,在 測量方式的選擇方面也有所不同,因此可能會導(dǎo)致測量結(jié)果也存在一定的差異.

5.3.3人的行進(jìn)速度與測量誤差關(guān)系的分析
由于人的額頭大小有差異,而且身高情況也不同,所以很難應(yīng)用式3.11和 3—13明確地計(jì)算出最大速度和最佳角度,但是式3.11和3一13仍有～定的指導(dǎo)意 義.例如本次實(shí)驗(yàn)選擇探頭擺放角度的時(shí)候,就是先通過式3.13計(jì)算在

D=3cm,h=170cm時(shí),最佳角度為72.左右,然后再
綜合考慮其它因素選擇探
頭擺放角度為70..需要明確指出的是不可能給出一個針對每種情況都可以達(dá)

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第五章實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析

到最大速度的角度. 表5—1給出了不同的人在以上實(shí)驗(yàn)條件時(shí)測量溫度的結(jié)果.從表中可以看出, 測量的結(jié)果不如用黑體作為被測對象的實(shí)驗(yàn)中那么有規(guī)律.表中用黑體字標(biāo)出的 部分誤差比較大,特別是個別情況下,當(dāng)行走速度比較小時(shí)誤差也比較大,如第

3組和17組數(shù)據(jù).為分析這些影響,我們將這些數(shù)據(jù)在采集時(shí)的波形與以黑體
作為被測對象時(shí)采集的波形進(jìn)行比較.

表5-1不同人以不同速度行走時(shí)的溫度測量結(jié)果 編號 身高(cm) 速度(cm/s) 實(shí)際溫度(℃) 測量溫度(℃) 溫差f℃) 編號 身高(cm) 速度(ctrds) 實(shí)際溫度(℃) 測量溫度(℃) 溫差f℃)
l 1 57 58 33.5 33.6 一O.1 1l 169 59 33.5 33.2 0'3 2 157 60 33.5 33.4 O.1 3 157 85 33.5 33.O 0.5
4

5 157 134 33.4 33.4 O

6 163 52 34.3 34.1 O.2

7 163 63 34.2 33.9 O.3

8 163 71 34.4 34 4 O

9 163 98 34.2 34.1 O.1

10 163 114 34.2 34.0 0.2

157 111 33.4 33.4 0

12 169 86 33.7 33.5 O.2

13 169 93 34.3 34.2 O l

14 169 98 33 3 33.4 一0.1

15 169 148 33.7 32.8 0.9

16 175 44 33.4 33.4 O

17 173 66 34 33.4 0.6

18 173 104 34.2 34.1 0.1

19 175 108 33 32.8 O.2

20 175 1lg 33.5 33.2 0.3

圖5-9所示為以黑體為被測對象的實(shí)驗(yàn)l中,當(dāng)v=8cm船時(shí)的第2個數(shù)據(jù)
在采集過程中的溫度隨時(shí)間變化的曲線,根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)知道此時(shí)沒有因?yàn)樗俣?的原因產(chǎn)生誤差.從圖中可以看出,當(dāng)速度較低時(shí)采樣數(shù)據(jù)在波峰處比較平緩:

溫度變化比較有規(guī)律.圖5一lO所示為表5一l中的第8組數(shù)據(jù)在采集過程中溫度
隨時(shí)間變化的曲線,此時(shí)的速度為v=71cm/s.比較圖5-9與圖5.10,可以看到 二者變化趨勢很相似,說明在條件適當(dāng)?shù)那闆r下可以用研究黑體運(yùn)動的方法來研 究人的運(yùn)動對測量的影響.

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第五章實(shí)驗(yàn)研究及結(jié)果分析

圖5-9黑體溫度變化曲線1

圖s.10第8組溫度變化曲線

圖5—11和5-12分別為表5一l中第3組和17組數(shù)據(jù)在采集時(shí)溫度隨時(shí)間變化 的曲線.二者在表上的共同點(diǎn)是雖然行走速度不大,但是產(chǎn)生的誤差卻比較大. 圖5—1l的數(shù)據(jù)變化比較平緩,規(guī)律類似于圖5.10的數(shù)據(jù).因此其產(chǎn)生誤差最可 能的原因是運(yùn)動方向異常,導(dǎo)致了被測部位不是額頭中部或是偏離中部太多,那 里的溫度當(dāng)然與額溫是有差別的.而圖5.12中數(shù)據(jù)的變化規(guī)律出現(xiàn)了異常,最 可能的原因是行走時(shí)左右搖晃得比較厲害引起了被測對象的變化,因此最終測量 的數(shù)據(jù)是不可靠的.

圖5-11第3組溫度變化曲線

圖5-12第17組溫度變化曲線

圖5-13所示為以黑體為被測對象的實(shí)驗(yàn)1中,當(dāng)v=26cm/s時(shí)的第1個數(shù) 據(jù)在采集時(shí)溫度隨時(shí)間變化的曲線,根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)知道此時(shí)有很大
誤差產(chǎn)生. 從圖中可以分析出,由于速度比較大,引起溫度的測量值的變化也較快,使得峰

值處的曲線很陡.圖5-14所示為表5-1中的第15組數(shù)據(jù)在采集時(shí)溫度隨時(shí)間變
化的曲線,此時(shí)的速度為v=148cm/s,誤差較大,約為0.9置來模擬人體額頭,這么做可以簡化問 題,排除一些對測量分析不利的干擾因素,如人額頭溫度比較容易受環(huán)境影響, 人行走方向的不確定性等.論文中完成了黑體的外形設(shè)計(jì),電路設(shè)計(jì)以及單片機(jī) 程序設(shè)計(jì),其溫度控制效果可達(dá)士0.1與微光技術(shù),北京:國防 工業(yè)出版社,1998.6:241—269 [7]周書銓,紅外輻射測量基礎(chǔ),上海:上海交通大學(xué)出版社,1991.3:1～兒 [8]崔至尚,竺惠敏,溫度計(jì)量與測試,北京:中國計(jì)量出版社,1998.8:140～
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天津大學(xué)碩士學(xué)位論文

[19]程玉蘭,紅外診斷現(xiàn)場實(shí)用技術(shù),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.4:109 [20]程玉蘭,紅外診斷現(xiàn)場實(shí)用技術(shù),北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.4:67 [21]周書銓,紅外輻射測量基礎(chǔ),上海:上海交通大學(xué)出版社,1991.3:
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[40]楊湘,金慶波,紅外測溫技術(shù)的應(yīng)用,天津冶金,1999.1:29～33 [41]高魁明,周瑋.紅外輻射測溫中的幾種干擾,基礎(chǔ)自動化,1995.4:55～59

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文

發(fā)表論文和科研情況說明

發(fā)表論文和科研情況說明

發(fā)表的論文: [1]李松林,芳.付樂勇 輻射測溫儀原理及其檢定 1990 10.秦永烈 表面溫度測量 1989 11.游伯坤 溫度測量儀表 1982 12.TABLE OF EMISSIVITY OF VARIOUS SURFACES 13.吳宗凡.柳美琳.張紹舉.趙裕澤.李漢賓 紅外與微光技術(shù) 1998 14.程玉蘭 紅外診斷現(xiàn)場實(shí)用技術(shù) 2002 15.曹琦.謝正雄.黃幼謙 一種耳溫計(jì)的導(dǎo)波計(jì) 1998 16.Howe Unitary Probe Cover 1992 17.GB/T 19146.紅外人體表面溫度快速篩選儀通用技術(shù)條件 2003 18.曹欣榮.戴景民 環(huán)境溫度對紅外輻射式體溫計(jì)讀數(shù)的影響[期刊論文]-計(jì)量學(xué)報(bào) 2002(1) 19.程玉蘭 紅外診斷現(xiàn)場實(shí)用技術(shù) 2002 20.程玉蘭 紅外診斷現(xiàn)場實(shí)用技術(shù) 2002 21.周書銓 紅外輻射測量基礎(chǔ) 1991 22.謝植.高魁明 工業(yè)輻射溫度測量 1994 23.段宇寧 黑體輻射源研究綜述[期刊論文]-現(xiàn)代計(jì)量測試 2001(3) 24.李吉林 光電,紅外,比色溫度計(jì)原理與檢定 1990 25.PIC16F87X user manual 1998 26.王有緒.許杰.李拉成 PIC系列單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2000 27.竇振中 PIC系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計(jì) 1998 28.劉和平 PIC16F87X單片機(jī)實(shí)用軟件與接口技術(shù)—C語言及其應(yīng)用 2002 29.賴壽宏 微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù) 2000 30.Raytek High Performance Infrared Thermometer user manual 31.陳煥生 溫度測試技術(shù)及儀表 1987 32.康倫華 黑體爐的標(biāo)定 1998(02) 33.張景異 黑體爐精度的實(shí)驗(yàn)研究[期刊論文]-重慶工學(xué)院學(xué)報(bào) 2003(2)

34.周瑋.高魁明 在線黑體輻射源的建立及其精度評價(jià) 35.吳紅龍.周鈞 測量人體溫度的若干問題及應(yīng)對辦法[期刊論文]-鐵道技術(shù)監(jiān)督 2003(9) 36.沈國彥.宋平 紅外溫度計(jì)測量體溫方法探討[期刊論文]-儀表技術(shù) 2003(3) 37.王晨鐘 發(fā)射率及其對紅外測溫儀測量結(jié)果的影響 2003(02) 38.N P Avdelidis.A Moropoulou Emissivity considerations in building thermography 2003 39.Nonextensive thermostatistical investigation of the blackbody radiation 2002 40.楊湘.金慶波 紅外測溫技術(shù)的應(yīng)用 1999(01) 41.高魁明.周瑋 紅外輻射溫度測量技術(shù)講座 第四講 紅外輻射測溫中的幾種干擾[期刊論文]-基礎(chǔ)自動化 1995(4)

相似文獻(xiàn)(5條) 1.期刊論文 陳彬.于盛林 基于集成芯片熱模式的PCB電子電路故障診斷方法 -計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程2005,33(1)
本文提出了電子電路故障診斷的一種新方法,以集成芯片熱模式為出發(fā)點(diǎn),利用紅外測溫傳感器對電子電路中集成芯片溫度進(jìn)行有效的非接觸測量,建 立集成芯片工作溫度標(biāo)準(zhǔn)熱模式(WTSTM),并對電路板芯片若干故障現(xiàn)象進(jìn)行試驗(yàn).將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與WTSTM進(jìn)行比較分析,采用模糊推理算法確定傳感器測量值 對各診斷元件的隸屬度函數(shù),并根據(jù)隸屬度來確定故障元件.論證了該方法的可行性和有效性.

2.期刊論文 張國玉.徐熙平.楊琳.李成志.何鳳梅.何小瓦 材料高溫變形激光掃描測量方法 -兵工學(xué)報(bào)2003,24(1)
基于激光狹縫掃
描檢測技術(shù)和紅外測溫技術(shù),提出了一種用于材料高溫變形量和線膨脹系數(shù)非接觸自動測量的激光掃描測量方法和測量系統(tǒng).本文詳 細(xì)論述了測量系統(tǒng)及其測量原理,并利用該測量系統(tǒng)對某種材料的高溫變形或線膨脹系數(shù)進(jìn)行了測量.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該系統(tǒng)可滿足標(biāo)距為30～50mm試樣在 1000～3000℃溫度狀態(tài)下材料變形的測量要求,測量精度可達(dá)±3μm,為研制新型特殊復(fù)合材料的高溫性能和材料的合理使用提供了可靠依據(jù).

3.會議論文 馮旺華 紅外檢測技術(shù)在重鋼電網(wǎng)的應(yīng)用 2006
紅處檢測技術(shù)是當(dāng)今電力設(shè)備異常診斷中極為重要的一項(xiàng)技術(shù).該技術(shù)的采用通過非接觸測量電氣設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的溫度可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力設(shè)備在運(yùn)行 中的細(xì)小的缺陷,從而避免重大事故的發(fā)生.本文首先介紹了紅外檢測技術(shù)的工作原理并結(jié)合在重鋼電網(wǎng)中近兩年使用的Raytek(R)公司的MX2型紅外測溫 儀的實(shí)際應(yīng)用情況,對紅外檢測技術(shù)在重鋼電網(wǎng)的應(yīng)用作了一些總結(jié)與探討.

4.期刊論文 古岳 智能監(jiān)控系統(tǒng)在電氣運(yùn)行中的狀態(tài)實(shí)施策略 -通信市場2005(10)
目前,對電氣設(shè)備運(yùn)行溫度的檢測方法主要是依賴人的感覺,測量的準(zhǔn)確度不高,從而影響判斷的正確性,特別是高壓電氣設(shè)備,運(yùn)行人員巡視檢查時(shí)必 須保持一定的安全距離,再加上缺乏合適的檢測儀器,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患.因此,我們研制智能監(jiān)控系統(tǒng)在電氣設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)中的應(yīng)用尤其重要.本論文 分析采用紅外測溫技術(shù)對現(xiàn)場溫度進(jìn)行非接觸測量,保證了對高電壓,高溫,高速部件測量的安全性.

5.學(xué)位論文 鄧昕岳 基于ARM的光纖光柵溫度監(jiān)測系統(tǒng) 2009
電力變壓器性能的好壞直接影響著電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行.變壓器繞組溫度是變壓器安全,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及使用壽命的決定性因素,已經(jīng)成為變壓 器狀態(tài)監(jiān)測中健康隱患和故障發(fā)展的重要表現(xiàn)形式.通過對變壓器繞組溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測并判斷其健康狀況,以此來進(jìn)行變壓器的負(fù)荷調(diào)整和預(yù)知性維 修,避免因繞組過熱導(dǎo)致的變壓器故障,可以提高變壓器安全,經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平,為電網(wǎng)安全運(yùn)行帶來重要保證. 傳統(tǒng)的檢測電力變壓器溫度的方 法主要有紅外溫度檢測,熱電阻,熱電偶溫度檢測等.紅外測溫為非接觸測量,它只能測量變壓器的表面溫度,易受環(huán)境溫度及周圍磁場的干擾,且需 人工操作,無法實(shí)現(xiàn)在線測量.對于熱電阻,熱電偶等測量法,在高頻交變場中,導(dǎo)線會拾取噪聲并由于渦流效應(yīng)而發(fā)熱.電導(dǎo)線的熱導(dǎo)還會導(dǎo)致被測 溫度的擾動,測量效果不很理想.光纖光柵傳感技術(shù)以其體積小,電絕緣,抗電磁干擾,易復(fù)用,傳感信號可遠(yuǎn)距離傳輸,便于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線測量等優(yōu) 點(diǎn),為電力變壓器溫度的測量提供了很好的技術(shù)手段. 本文在對
國內(nèi)外光纖光柵傳感技術(shù)及其解調(diào)方案進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了光纖布拉 格光柵傳感信號解調(diào)所需的硬件和軟件,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究.論文涉及的主要工作有: 介紹了光纖的基本結(jié)構(gòu),布拉格光柵的工作機(jī)理及其制作 方法,分析了光纖布拉格光柵作為傳感元件時(shí)的基本參數(shù),推導(dǎo)了光纖布拉格光柵的溫度傳感模型;詳細(xì)介紹了目前常用的布拉格光纖光柵解調(diào)技術(shù). 重點(diǎn)分析了監(jiān)測系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)及其原理,主要有微控制器相關(guān)電路的設(shè)計(jì),光電轉(zhuǎn)換電路,前置放大及濾波電路,AD轉(zhuǎn)換電路,以太網(wǎng)通訊 電路及液晶顯示電路等.在硬件平臺的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并測試了相關(guān)模塊的驅(qū)動,實(shí)現(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)采集和發(fā)送.主要工作包括uC/OS—Ⅱ在LPC2148上的移植 ,利用LwIP實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)通訊等. 最后,搭建了系統(tǒng)光路,對監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了測試,得到了有益的數(shù)據(jù),為下一步工作打下了良好的基礎(chǔ). 關(guān)鍵 詞:光纖布拉格光柵;uC/OS—Ⅱ;ARM;溫度監(jiān)測

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天津大學(xué) 碩士學(xué)位論文 非接觸人體表面溫度測量方法的研究 姓名:李松林 申請學(xué)位級別:碩士 專業(yè):測試計(jì)量技術(shù)及儀器 指導(dǎo)教師:徐可欣 20050101中文摘要人在健康狀態(tài)時(shí),體溫一般是比較恒定的,但是當(dāng)人體內(nèi)的某些機(jī)能發(fā)生改 變或某些部位發(fā)生病變…

天津大學(xué) 碩士學(xué)位論文 非接觸人體表面溫度測量方法的研究 姓名:李松林 申請學(xué)位級別:碩士 專業(yè):測試計(jì)量技術(shù)及儀器 指導(dǎo)教師:徐可欣 20050101中文摘要人在健康狀態(tài)時(shí),體溫一般是比較恒定的,但是當(dāng)人體內(nèi)的某些機(jī)能發(fā)生改 變或某些部位發(fā)生病變…

天津大學(xué) 碩士學(xué)位論文 非接觸人體表面溫度測量方法的研究 姓名:李松林 申請學(xué)位級別:碩士 專業(yè):測試計(jì)量技術(shù)及儀器 指導(dǎo)教師:徐可欣 20050101中文摘要人在健康狀態(tài)時(shí),體溫一般是比較恒定的,但是當(dāng)人體內(nèi)的某些機(jī)能發(fā)生改 變或某些部位發(fā)生病變…

 

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本文編號：169239