文 献 综 述
1，研究背景及意义：
随着激光技术的发展，激光金属加工技术在军事、民用以及航空航天等领域得到越来越广泛的应用。在激光淬火、激光焊接、激光切割以及其他各种激光加工过程中，温度都是一个关键的参量。对于温度的实时监测，能够帮助工作人员及时了解加工部位的工件反应情况，进而优化激光加工参数，以获得更好的加工质量，因此具有十分重要的意义[1][2]。
在激光淬火过程中，需要将加工部位的温度控制在一定范围内。若温度超出规定的上限或低于下限，都会影响产品的质量与产量，甚至会有产品报废、设备损毁的情况发生。例如，用高能激光在工件表面快速扫描，使工件表面极薄的光斑大小的区域内快速吸收能量而达到高温，又瞬间完成低温淬火的高新技术，在高速加热和高速自冷并且要获得极细的组织的情况下，需要实时测量温度的变化，否则将会导致材料的报废[3]。
在激光焊接领域，金属加工部位的温度控制是关乎产品质量好坏的重要参量之一。例如，在激光深熔焊过程中，温度会影响激光能量的传输，给加工效果带来不良影响，通过实时监测加工部位的温度变化情况，从而帮助加工人员控制功率、焦斑等激光加工参数，改善加工质量。另外，在薄板激光焊接过程中，加工部位的温度，对于焊缝的形貌、结合紧密程度以及内部金相也有着重大影响。因此对温度的实时测量对于改进激光金属焊接工艺具有重要的意义[4]。
在激光切割、激光打孔方面，对于金属表面的真实温度测量同样具有重要意义，例如在航空发动机的制造过程中，如果不能严格掌握金属表面的真实温度，将会影响涡轮叶片的加工质量，造成非常严重的后果。
综上所述，在航空航天、军事、工业生产等诸多领域的激光加工过程中，对于温度的监控都不可或缺。
目前常用的接触式测温仪器，如热电偶或其他接触式传感器，通过直接置于温度场或与介质直接接触的方式进行测温，具有操作方便、测量值为目标真实温度的优点[5]。但由于在测量时需要与目标进行充分的热传递，因此存在一定的时间滞后，难以及时反应温度的快速变化，无法满足实时性的要求。
非接触式测温仪器具有测温量程大、能够对温度变化快速反应的优点，尤其是根据辐射测温方法研制的高温计在高温测量领域得到了很广泛的应用[6]。但在被测物光谱发射率未知的情况下，高温计在计算温度时只能利用理论值而非实测值进行代入，会引入较大的误差，难以保证测量精度。还有其他一些基于激光技术的非接触式测温仪器，大都比较昂贵，且装置比较复杂，不适应于车间加工的恶劣环境下的实时温度场探测[7]。
因此上述常用的一些接触式和非接触式测温方法无法同时满足实时性、高精度的测温需求。多光谱辐射测温法利用多个工作波长下的光谱强度信息，可同时解算目标的光谱发射率及真实温度，测量精度高，同时具有非接触式测温装置的所有优点：非接触测温，能实现高温测量；测温响应时间短，能测量动态性物体的温度。是目前最具发展前景的非接触式测温方法。本文旨在研发一种基于多光谱测温法的激光金属表面加工实时测温系统，来解决激光技工高温测量的高精度、快速响应的技术难题，这对改进激光金属加工技术，从而加速民用工业发展、巩固国防建设与促进科学研究进展具有重要的意义。
