测量距离影响辐射温度计检定结果的实验研究

针对测量距离对辐射温度计检定结果的影响进行了实验研究，给出了几种所选择的常用的辐射温度计的实验数据和分析图表。确定了辐射温度计的最佳测量距离是在离开黑体辐射源靶面0.3~0.5 m范围内。     

红外空芯光纤辐射温度计的研制及应用

为了对冲击发电机的轴套温度进行监测,设计并研制了一种新型的红外光纤辐射温度计.温度计主要由红外空芯玻璃光纤、红外探测器、放大电路及80C552单片机组成.在分析各部分实现功能的基础上,重点研究了环境温度变化对探测器的影响,并实现了数学建模.温度计的工作波长是8~14μm,测量温度范围是60~400℃,测试环境温度范围是25~60℃.利用可精确控温的实物标定炉和环境模拟箱对温度计进行了标定,测量误差小于2%.经过几个月的在线监测,取得了较好的测量结果.     

发射率0.95的单波段辐射温度计的校准方法探讨

目前发射率0.95的辐射温度计应用十分广泛,对于这类辐射温度计还没有统一的校准规范。文章对发射率为0.95、光谱范围为8~14μm单波段辐射温度计的校准方法进行了探讨,主要首先讨论了辐射源的选用,其次针对选用黑体辐射源作为标准时辐射温度计理论示值的修正算法,对斯忒藩—玻尔兹曼全辐射定律、极限有效波长法和积分法得到的结果进行了比较,最后对校准过程中环境辐射的影响、校准距离的确定和对辐射源腔口直径的要求给出了相关建议。     

基于人工红外光照时地面目标红外特性的分析

针对目标的探测、识别以及目标红外特征的模拟,本丈提出采用人工红外光源照射目标的方法,该方法以人工红外光源照射目标的物理模型为基础,综合考虑自然环境与人工红外光源对目标的影响,建立起目标表面温度的计算模型和目标红外辐射的计算模型.在分析以碳硅棒为红外光源的光谱特性基础上,对合肥某建筑物表面照射时目标在3～5岬和8～14 μm波段的红外辐射进行了仿真计算与分析.结果表明:采用不同功率的光源照射时,目标的红外辐射将发生改变,相同条件下8～14 μm波段的功率利用率大于3～5 μm波段的功率利用率.     

发射率影响修正近似公式及其适用性分析

黑体辐射源的有效发射率影响是辐射测温计量标准中的重要影响因素.本文利用有效亮度温度概念,对辐射温度计或黑体辐射源检定校准中的发射率影响修正模型的多种简化形式进行了分析比较.定量分析了Wien近似、忽略环境辐射近似和微差近似等几种近似模型的温度与波长适用性.其中微差模型具有简明的物理含义,经典的短波高温修正模型不宜用于常见的8～14μm辐射温度计的测量结果修正.在有效亮度温度测量与校准的发射率修正和不确定度传播计算中,本文分析结果为在不同波长和温度范围合理选择简化公式提供了参考依据.     

辐射温度计综论

辐射类型的温度计依其工作波段可分成三种大的类型:全辐射温度计、部分辐射温度计和比色温度计。它们都是基于普朗克辐射公式或由它导出的维恩公式、瑞利一金斯公式、斯武藩一玻尔茨曼公式和维恩位移定律、物体辐射特性与温度的关系、物体的反射本领和吸收本领关系来测量物体表面温度的。全辐射温度计是利用测量(0、的)整个波长范围的辐射功率一卡测物体温度的;部分辐射温度计是利用测量某一波段上的辐射功率来测量物体温度的;比色温度计是利用测量两个或几个波段上的辐射功率比值或进行其他运算来测量物体温度的。由于它们的工作原理不同.因而呈现出不同的特性。在现场应用方面,它们受被测物体的人面黑度系数的影响、辐射传递通路中的介质吸收的影响也是不同的。在仪表的设计方面、对探测器的要求和对电路的要求也都不同。     

一种光电导引着舰红外合作目标组合的研究

为了实现舰载机全天候自主着舰,本文研究了舰载机光电导引着舰用红外合作目标组合.首先提出了切实可行的工作过程及地面车载验证方案,然后研制了合作目标.根据大气窗口、红外辐射在大气中的传输特性和待选波段对应的最佳辐射温度对合作目标温度控制的影响,确定了8~14 μm波段为合作目标对应的辐射波段.根据摄像机的探测距离的估算以及实际要求确定了合作目标的大小.将所设计的合作目标组合用于光电导引算法,计算结果表明,对着舰点的位置预测误差分别小于0.5 m、1 m、1.2m,具有很高的精度.     

基于波长函数的辐射温度计一点标定法及其精度的理论估计与实验验证

叙述了通过测量辐射温度计波长函数和一个温度点的输出信号,从而得到辐射温度计全量程标定方法估计了各项误差源对温度标定误差的影响,给出了重要结论。进一步以某多波长高温计为例,在黑体炉标定实验基础,进行了一点标定法的验证,结果证明该方法可以得到较高精度的标定。     

测量黑体辐射器红外辐射率的简单技术

黑体辐射器是一个表面固有辐射率较高的等温腔 ,主要用在辐射温度计中 ,可将温标由接触式温度计或辐射温度计传递到另一个辐射温度计。黑体的理想辐射率经计算应高于0 99。但在常用的 7μm至 14 μm波长段 ,因种种因素的影响会使得辐射率达不到满意的值。因此 ,我们需要一种技术来直接测量辐射率以证实计算所得的值。本文介绍一种简单的技术 ,可通过测量标准半球体的平均反射率 ,来得到辐射器在这段波长的辐射率。其不确定度可达 0 0 0 0 2 (k =2 )。澳大利亚国家测量实验室 (NML)正是将这种技术用于辐射温度计的校准 ,同时 ,也可估算出“冰腔”辐射体的反射率。     

一种燃烧型干扰剂的设计及其多频谱消光性能研究

为实现一剂化可见光、红外、激光的多频谱遮蔽干扰,基于铝热燃烧反应设计了一种新型燃烧型多频谱干扰剂,结合理论计算与实验获得了优选配方,并在烟箱内进行了干扰性能测试。结果表明:烟幕对可见光、近红外光（1~3 μm波段）、中红外光（ 3~5 μm波段）和波长为1.06 μm的激光可基本实现完全遮蔽;对远红外光（8~14 μm波段）的消光系数可达0.967 m²/g,对波长为10.60 μm激光的消光系数为0.655 m²/g。设计的干扰剂配方可基本实现一剂化多频谱干扰的目的,有望应用于燃烧型烟幕干扰弹。     

红外辐射温度计的辐射源尺寸效应修正

红外辐射温度计在低温测量的辐射源尺寸效应（SSE） 的规律不同于高温测量。基于以虚拟探测器温度消除背景辐射影响的SSE计算模型,推导了在不同源尺寸和不同背景条件下辐射温度计输出的SSE影响修正公式;得出不同源尺寸条件下辐射温度计温度示值的SSE影响修正的理论解析表达式。在源温度低于或接近背景温度时修正模型与高温测量SSE修正模型有显著差异。所得结果适用于任意温度下对单波段辐射温度计的SSE影响修正。     

黑体辐射源发射率对辐射测温准确度的影响及修正方法

随着辐射温度计的广泛应用,对准确测量、校准或检定的要求越来越高.尽管黑体辐射源的性能不断提高,但黑体辐射源发射率偏离1仍然是影响辐射温度计校准/检定或相关应用准确度的关键问题.可是目前对辐射温度计的校准常常忽略黑体辐射源发射率偏离1的影响或在分析中采用不适当的计算.针对常见的辐射温度计,阐述了对黑体辐射源发射率的影响进行修正与不确定度评定的一般方法,对复杂的宽带辐射温度计提出可行的近似计算方法,并对最常见的8～14μm宽带辐射温度计给出了计算结果.分析结果表明,对于较长波长的辐射温度计,在中高温区的校准或检定中所经常使用黑体辐射源发射率值所引起的亮度温度误差是显著的,应予以修正.     

红外隐身薄膜的优化设计及卷绕式制备技术研究北大核心CSCD

为了抑制军事装备在3~5μm和8~14μm这两个大气窗口内的红外辐射,减小其被红外探测器发现的概率,本文对红外隐身薄膜的优化和制备技术进行了研究。首先选择Ge和ZnS两种材料作为薄膜的组分,然后利用薄膜优化算法对中、远红外隐身薄膜进行优化设计,最终得到14层薄膜结构,它在3~5μm和8~14μm两个波段内的平均反射率均高达90%左右。在此基础上,为了实现规模化制备,本文对真空卷绕式蒸发镀膜技术展开了研究,着重分析了膜料在基底上沉积的均匀性和修正挡板的设计。最后利用光谱仪和热像仪对得到的薄膜进行测试,结果显示其可以明显的降低红中、远红外辐射温度,具有较好的中、远红外隐身能力。     

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。     

校准工作用辐射温度计选用计量标准探讨

分别使用参考接触式温度计与辐射源的组合、参考辐射温度计与辐射源的组合和具有有效亮度温度溯源的参考辐射源三种不同的计量标准形式,在400℃校准8～14μm工作用辐射温度计,得到其固有误差的不确定度典型值。并根据不确定度分量的贡献值,分析不同计量标准的适用情况,以供工作用辐射温度计的计量标准装置建标和计量检测时参考。     

基于LabVIEW实现固定发射率辐射温度计校准的温度修正

在辐射温度计检定中,根据规程要求,需要将辐射温度计的发射率设置为1,而在实际校准辐射温度计的过程中发现大量发射率固定且不为1的情况,同样有用户要求校准后给出不同发射率下的辐射温度计修正值,为实现宽波段任意固定发射率辐射温度计在校准过程中的修正值计算,文章使用LabVIEW的两分法迭代实现Plank公式的积分算法,有效提高校准过程的自动化程度,文章用实例说明了两分法与普通步进算法的效率区别,从而高效的实现了任意波段、任意发射率、任意温度点的温度修正值计算。     

辐射温度计固有误差的不确定度评定

介绍了波长为(8~14)um、测量范围为(800~1500)℃的辐射温度计固有误差的不确定度评定。     

测量黑体辐射器红外辐射率的简单技术

黑体辐射器是一个表面固有辐射率较高的等温腔，主要用在辐射温度计中，可效温标由接触式温度计或辐射温度计传递到另一个辐射温度计，黑体的理想辐射率经计算应高于0.99。但在常用的7μm至14μm波长段，因种种因素的影响会使得辐射率达不到满意的值。因此，我们需要一种技术来直接测量辐射率以证实计算所得的值。本文介绍一种简单的技术，可通过测量标准半球体的平均反射率；来得到辐射器在这段波长的辐射率。其不确定度可达0.0002(k=2），澳大利亚国家测量实验室（NML）正是将这种技术用于辐射温度计的校准，同时，也可估算出“冰腔”辐射体的反射率。     

辐射温度计校准设备准标准黑体技术探讨及实际测量应用

标准黑体是校准辐射温度计的主要设备,但迄今为止对黑体辐射技术的研究仍在不断的完善之中,本文论述了通过准确标定标准黑体的辐射温度,来验证黑体发射率的技术探讨及在实际测量应用中总结出的关于辐射温度计校准中存在的几个问题。     

辐射温度计分度方法探讨

研讨了辐射温度计的标定方法，提出了１种新的标定法－分度函数法；并以Ｇｅ光电池为例，导出其分度函数的具体形式，同时估算了分度误差。