距离和视角对红外热像法测温影响与修正

摘要

红外热像仪与被测建筑表面的距离及相对视角会影响测温准确度,对此开展研究并提出了修正方法。以哈尔滨工业大学寒地楼内墙表面为测试对象,在红外热像仪分别距墙体表面1.0~7.0 m和30°~90°视角下,测试了28组工况下的墙体表面温度,同时利用热电阻温度传感器对测试期间的墙体表面温度进行监测。结果表明,红外热像仪测温值与距离、视角存在较强的非线性关系;以热电阻温度传感器测温值为基准,红外热像仪测温值随着距墙体变远、测温视角变小而逐渐降低;在不同视角下,距墙体表面1.0 m处的平均误差最小,为0.22℃,7.0 m处的平均误差最大,为1.16℃;在不同距离下,红外热像仪在墙体表面垂直方向(90°)位置处的测温平均误差最小,为0.44℃,与墙面夹角30°处的测温平均误差最大,为0.87℃;基于BP神经网络,构建了以红外热像仪测温值、视角和测温距离为输入量,热电阻温度传感器的测温值为输出量的测温修正模型。经过修正后,红外热像仪测温与热电阻温度传感器测温的误差减小至0.01℃,提高了墙体表面测温精度,对精准识别墙体热工性能有重要意义。