合金红外测温发射率修正及不确定度分析

金属发射率低且样品间一致性差是红外测温的主要误差来源,需针对应用场景准确测量发射率,并实验评估其一致性,以确保发射率修正后测温不确定性满足应用要求。针对碳氢燃料吸热性能研究中的GH3128合金管道红外测温,研究基于锥形腔样品的宽温度区间发射率测试方法,提出通过预氧化提高金属样品间发射率一致性并探索相关工艺参数。采用4个样品,实验6处测量区域和10种氧化时间,在2种不同波长下评估200～900℃温度区间发射率,结果表明在900℃均温环境下自然氧化18 h后,发射率相对标准差可达到0.01以下。对样品发射率一致性、参考腔发射率、样品温度均匀性等关键不确定度来源进行评估,最终合成标准不确定度为0.016,引起的测温不确定度小于0.8%,可满足应用需求。提出的预氧化处理、发射率测试方法和不确定度评估框架,可为其它需要对金属进行准确红外测温的应用提供参考。