基于长波红外光谱的热态锻件温度场测量方法研究.docx

基于长波红外光谱的热态锻件温度场测量方法研究
随着现代科技的不断进步，热处理技术在工程领域得到了广泛的应用。热态锻件是一种热处理过程中完成加工的方法，其具有优异的机械性能和超高的稳定性，因此被广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
热态锻件温度场的精确测量是热处理过程中必不可少的一项研究。长波红外光谱技术的出现为热态锻件温度场测量提供了一种全新的方法，其具有非接触、实时、高精度等优点。本文将从热态锻件温度场测量的需求出发，详细介绍基于长波红外光谱的热态锻件温度场测量方法研究。
一、热态锻件温度场测量的需求
热处理过程中，温度场分布是成品性能的关键因素之一，因此需要对温度场进行实时监测和控制。同时，传统的温度测量方法存在精度、响应速度、安全性等方面的限制，难以达到现代工业对于精度和稳定性的要求。因此，需要开发一种新的、精度高、安全可靠的温度场测量方法，来满足热处理过程中对于温度场的监测和控制的需求。
二、长波红外光谱技术简介
长波红外光谱是指在红外光谱中，波长范围在8~15μm之间的光谱区域，包括CO2、N2O、CH4等多种气体分子的吸收特征。基于长波红外光谱的温度场测量技术，利用热辐射源发射出的红外辐射，经过热态锻件后被长波红外光谱仪接收，通过分析吸收谱线的位置、宽度、强度等特征，可以得到热态锻件表面的温度分布信息。从而实现了对热态锻件温度场的实时、无接触、高精度测量。
三、基于长波红外光谱的热态锻件温度场测量方法
基于长波红外光谱的热态锻件温度场测量方法主要包括以下几个步骤：
1、选择适合的热辐射源
热辐射源是基于长波红外光谱的温度场测量中不可或缺的一个部分。通常情况下，热辐射源的表面温度需要比热态锻件表面温度高8-10℃，可以根据热态锻件的具体温度情况来选择合适的热辐射源。
2、调节长波红外光谱仪的参数
通过调节长波红外光谱仪的参数，可以得到热辐射源在不同波长下的辐射强度、热态锻件在不同波长下的吸收率等信息。在进行热态锻件温度场测量之前，需要先对长波红外光谱仪进行校准，保证测量精度和准确性。
3、进行实时测量
实时测量是基于长波红外光谱的热态锻件温度场测量的核心部分。将热辐射源和长波红外光谱仪放置在同一平面上，热辐射源的辐射能够直接照射到热态锻件表面，经过热态锻件后被长波红外光谱仪接收。通过测量红外辐射的吸收强度、吸收谱线的位置、宽度等信息，可以得到热态锻件表面的温度分布信息。
四、结论
基于长波红外光谱的热态锻件温度场测量方法具有非接触、实时、高精度等优点，可以有效地解决传统温度测量方法存在的精度、响应速度、安全性等方面的问题。该方法可以广泛应用于航空、航天、汽车等领域的热态锻件温度场测量，对于提高产品质量和技术水平具有重要的意义。