锻件温度与变形视觉传感试验研究(3)
图1.2 热电偶温度计
(3) 接触式光纤高温计[4]。接触式光纤高温计亦称黑体腔式热辐射高温计，它是通过选择耐高温的蓝宝石单晶光纤作为基体，在其端部涂覆铱等金属薄膜构成黑体腔，将其伸入高温熔体中达成局部热平衡，使黑体腔内产生自发热辐射，然后利用普通石英光纤将辐射能传送到检测系统，利用双色测温方法或单波长测温法测量出被测物体温度。由十黑体空腔为薄膜型，所以热容量小，响应速度快。这种方法综合了接触式测温方法和非接触式测温方法的主要优点，具有不存在光学窗口被污染、不受背景杂光干扰和易十操作的特点。接触式光纤温度计具有测温上限高、精度高、动态响应快的优势，它拓宽了接触式测温方式在高温领域的应用范围，具有良好的应用前景[5]。
图1.3 接触式光纤高温计
1.2.2 非接触式测温方法
非接触式测温方法是利用物体的辐射强度与温度的函数关系来实现温度测量，具有不需要与被测温物体接触、不破坏测温场、可测量甚高温目标、测温响应快速并能对运动物体测温等优点，而且非接触测温仪器的感温元件传热惯性很小，可用十测量不稳定热力过程的温度[6]。用非接触测温仪表进行测温时，因辐射强度受辐射发射率影响，所以必须根据辐射发射率来修正测量值才能使得测量结果接近真实温度。综上所述，非接触测温技术具有极大的发展前途和应用前景。
非接触式测温仪表主要有：
(1)辐射温度计[7]。它是根据物体辐射的部分能量或全波段的总能量与温度呈四次方的关系来测定温度的。辐射温度计分部分辐射温度计和全辐射温度计两种。
(2)亮度温度计[8]。物体辐射的单色辐射力在可见光范围内，在人眼看来为辐射光的亮度变化，光谱单色辐射力与温度的关系是确定的单值函数，亮度温度计就是按此原理来测量温度的。例如光学高温计和亮度光电高温计等。亮度温度计的灵敏度很高，但是测量结果易受中间传输介质和环境的影响。
(3)比色温度计[9]。普朗克黑体辐射定律指出，单色光谱辐射力和温度之间存在单一的确定的变化关系，利用两个波长的单色光谱辐射力之比可以测定温度，这种测温方法称为比色测温方法，相应的测温仪器称为比色温度计。
(4)多波长温度计[10]。多波长温度计是在多个光谱下的物体的辐射亮度测量信息，经过数据处理得到物体的真实温度及光谱发射率
1.3 锻件尺寸测量的基本方法
1.3.1 人工测量
在我国大型锻件生产中，锻件加工尺寸的检测往往采用人工定尺方式。人工定尺测量是用制定好的标尺进行接触比较测量。由于现场锻件温度很高，一般要在几秒钟就测量完，不仅工作条件特别恶劣，而且测量误差比较大。一些直径更大的轴类锻件直径测量，则采用简单的“量杆”，在其上标出尺寸刻度，在高温下用肉眼将其与锻件比较。这种测量不仅误差比较大，且不能反映锻件的形状偏差;另外，测量时锻件必须离线，并加辅具定位，测量时间长，测量结果不能反映锻件的实际形状，对生产效率和锻件质量均有较大影响;不仅测量精度低，劳动条件恶劣，而且测量的数据有限，不能实时了解锻件每个部分的尺寸，造成钢锭利用率低、测量精度难以保证[11,12]
1.3.2 三文非接触测量
随着现代工业技术的发展，对大型锻件的性能和可靠性的要求越来越高，传统的接触式测量所固有的主观性、易疲劳、速度慢、成本高、强度大、测量数据有限等缺点，已不适应工业的高精度、高效率的测试要求。三文非接触测量方法是结合了光学、几何学、计算机、机械、电子等多学科的一门综合测量技术。随着现代计算机技术和光电技术的发展，使得基于光学原理、以计算机图像处理为主要手段的三文非接触式测量技术得到了快速发展，各种各样的新型测量方法不断产生，使得基于计算机视觉的三文非接触测量技术成为了三文测量领域最具生命力和广阔应用前景的高新技术，本文中列举了一些经典的三文非接触测量的方法。