距离和视角对红外热像法测温影响与修正

作     者：张东杰 展长虹 陈琳 李光皓 ZHANG Dong-jie;ZHAN Chang-hong;CHEN Lin;LI Guang-hao

作者机构：哈尔滨工业大学建筑学院寒地城乡人居环境科学与技术工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 烟台大学建筑学院山东烟台264005 

出 版 物：《建筑节能（中英文）》 (Building Energy Efficiency)

年 卷 期：2022年第50卷第9期

页      面：2-8页

学科分类：08[工学] 081304[工学-建筑技术科学] 0813[工学-建筑学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目:基于红外热成像的建筑外墙热阻动态辨识方法研究(51778168) 

主　　题：红外热像仪 测温距离 测温视角 温度修正 BP神经网络 

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。