低温标准黑体辐射源的性能研究

利用半导体制冷技术与热管技术,研制了低温达-30℃的新型低温黑体辐射源。通过实验得到其温度稳定性优于0.02℃/20min,均温区腔壁的轴向温度均匀性优于0.3℃,热管空腔有效发射率计算值大于0.9992。利用基于光线跟踪技术的Monte Carlo方法,计算得出该热管空腔发射率从中心到边缘位置的变化规律为逐渐减小的趋势,发射率的平均变化率仅为0.06‰,说明轴向温场均匀性对法向平均有效发射率的影响较小。     

900nm照度辐射温度计的研制

介绍了中国计量科学研究院基于黑体辐射原理研制的波长为900nm、测温范围为600～1 500℃的照度辐射温度计.该辐射温度计测量探测器接收的光谱辐射照度,采用单点分度法,结合有效波长测量技术,直接依据普朗克辐射定律计算被测温度,具有结构简单、测温稳定性好的特点.单点分度法以Cu点为固定点在Al点测温偏差为-0.04℃,...     

风云卫星的红外遥感亮度温度国家计量标准装置

综述了国际上美国、德国、俄罗斯的典型红外遥感亮度温度标准装置的研究现状,着重介绍了由中国计量科学研究院研制的用于风云卫星红外载荷黑体定标的红外遥感亮度温度国家计量标准装置(VRTSF)。给出了VRTSF的设计方案,描述了它的结构和光路。设计了满足风云卫星红外载荷定标黑体工作环境的真空低背景实验舱,建立了满足量值溯源需求的标准黑体辐射源作为量值标准器。标准变温黑体辐射源的温度覆盖190K~340K,口径为30mm,空腔发射率为0.999 9,温度不确定度优于50mK@300K/10μm(k=2)。该装置的光谱为(1-1 000)μm,光谱分辨率为0.2cm-1,可满足多种红外载荷的定标需求。该装置具有高温度不确定度水平、高光谱分辨率和扩展性强等特点,如未来该装置温度覆盖至(100-500)K,将会满足大部分红外载荷量值的溯源需求。     

孔径光阑对辐射源尺寸效应（SSE）的影响研究

辐射源尺寸效应（SSE）是辐射测温的重要不确定度来源，本文设计了辐射温度计实验测试装置，在理论分析的基础上通过改变孔径光阑设置，研究辐射温度计SSE的变化。孔径适宜的孔径光阑在光轴任意位置都能起到限制接收立体角的作用，但实验表明设置在会聚透镜之后的SSE明显小于其他位置。本实验研究结果可为辐射温度计和绝对辐射法热力学温度测量的SSE优化设计提供参考依据。     

工业辐射温度计的辐射源尺寸效应（SSE）测量

本文给出了直接法测量工业用辐射温度计SSE的计算公式和SSE对测温结果影响的修正公式。建立直接法测量系统，对几种不同型号的被测辐射温度计的测量结果表明，SSE整体上随辐射源尺寸的增大而增加。但在源尺寸较小时SSE变化率较大，随着源尺寸的增大，SSE的变化率逐渐较小，趋于平缓。辐射温度计的校准应尽量选择与测温对象尺寸相近的辐射源直径。否则，精密测温应用需考虑SSE修正。     

钨带灯的亮度温度-波长特性及其与结构的关系

在温度量值复现与传递以及国际比对中经常需要对亮度温度进行波长修正.探讨了钨带灯结构与亮度温度模型的关系,计算了T型钨带灯在400～1100 nm亮度温度对波长的导数,并利用实验数据进行了大波长间隔的修正验证.定性分析了不同结构钨带灯与T型钨带灯亮度温度-波长特性的差异.利用钨带灯的亮度温度-波长特性进行波长修正可减小温度量值传递的不确定度,扩展钨带灯应用的光谱范围.     

热流计校准装置测量控制系统的建立

对采用绝对法的检零式箔加热热流源进行了改进,建立了校准热阻式热流计的整套新控制装置。采用PID调节实现主加热器与辅助加热器之间绝热面的零热流控制,基于LabVIEW软件平台实现整个装置的自动化控制、数据采集及处理。对检零热流计的热损失进行了实验评价和修正。校准结果因控制系统引起的标准不确定度优于1%。     

中日标准光电高温计国际比对

介绍并讨论了1999年中国计量科学研究院(NIM)和日本计量研究所(NRLM),在NRLM用光电高温计在高温黑体炉上进行的高温温标的国际比对.比对结果,显示两国温标的一致性,从1000℃～2200℃优于±1℃.     

实验室比对数据处理中卡方统计量研究

卡方统计量是实验室比对数据处理的关键统计分析工具,可用于比对数据的一致性核验和参考值不确定度的估计.本研究在比对量具有相同期望及比对数据服从正态分布的条件下,提出了一种包含一般线性估计的卡方统计量,研究了该统计量的性质及分布.该统计量可以实现一般线性参考值估计的一致性检验和不确定度估计,为更广泛的线性参考值估计提供统计工具,可用于比对数据分析或多实验室定值测量.作为示例,针对算术平均值使用传统卡方检验需基于各实验室宣称相同不确定度的局限,对任意不确定度组合下的算术平均值给出卡方统计量,为这种常用线性参考值估计的扩展应用提供了新统计分析方法.