发射率对辐射温度计检定结果的影响分析

在环境温度一定情况下,主要通过计算黑体辐射源发射率、辐射温度计发射率设定分别对特定响应波长辐射温度计测量结果修正值的大小,分析和讨论了在计量检定工作中发射率对辐射温度计测量结果的影响大小,并阐述了在结果计算中对它们进行修正的必要性和重要性。     

工作用辐射温度计检定中若干技术问题的研究

针对辐射温度计检定中的有关测量距离、瞄准方法和附加光阑等技术问题进行了讨论。根据检定温度不同,提出了利用测量信号的最大化和最小化原理来确定最佳测量距离的方法。对瞄准腔底和瞄准腔口两种瞄准方法进行了比较与分析,得出瞄准腔底的方法具有更大的可靠性和准确性。此外,针对辐射源尺寸效应（SSE）,给出了由SSE而产生的温度修正公式。     

工作用辐射温度计检定装置自动瞄准系统的探讨

检定工作用辐射测温仪时,应按照规程和产品说明书要求,在适当的距离上瞄准黑体源腔体的中心点,否则,会对检定准确性产生一定影响。常规手动的瞄准方法,瞄准的准确性和重复性都差。本文提出了一种工作用辐射温度计检定装置自动瞄准系统,不仅可以提高工作效率,更能降低辐射温度计的辐射源尺寸效应,提高检定准确度。     

环境辐射对辐射温度计测量结果的影响

在辐射温度计响应波长一定情况下,主要通过计算环境辐射对黑体辐射温度、发射率不为1辐射温度计的修正值,分析和讨论了在计量检定工作中环境辐射对辐射温度计测量结果的影响大小,并阐述了在结果计算中对它们进行修正的必要性和重要性。     

传递辐射温度计性能实验研究

通过对商用温度计进行改造建立了传递辐射温度计(TRT),用于30～50℃黑体辐射源辐射温度校准.针对环境温度波动对传递温度计输出的影响作用进行了实验研究,通过采用温度计恒温措施消除传递辐射温度计输出漂移.实验确定了传递辐射温度计的辐射源尺寸效应(SSE),采用水冷光阑消除传递辐射温度计SSE对辐射温度差测量的影响.     

提高辐射温度计检定结果准确度的方法研究

现行的辐射温度计检定规程,概念不够清晰,具体操作步骤描述过于简单,造成检定的实际测量条件有明显的差异,由此导致检定结果的差异。本文从技术角度出发,提出了一种可行的操作方法,力图提高辐射温度计检定结果的准确度。     

固定发射率工作用辐射温度计校准方法研究

讨论分析了用于校准固定发射率工作用辐射温度计的原理。在校准中,应用辐射面源是必要的,其发射率应与温度计的固定发射率一致,以保证温度量值传递的准确性,并分析了由于两个发射率的不一致而带来的温度误差,给出了在不同温度下由发射率偏离而引起的温度误差计算式。在发射率为0.95、温度为700 K的情况下,最大误差可以达到15 K。如果实际测量对象的发射率与温度计的固定发射率相同,则可以直接测量出被测对象的真实温度。     

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。     

红外辐射温度计瞄准的平面辐射源模型

用典型红外辐射温度计的辐射源尺寸效应的实验数据说明不同测量条件下的检定/校准结果的差异可能为其最大允许误差绝对值的数倍。提出具有明确测量条件的平面辐射源瞄准模型和以辐射源前置光阑的方式对于不同空腔黑体辐射源实现相同的等效平面源直径的方法,提出了对光阑的技术特性和放置距离要求,分析表明低温辐射源对光阑的冷却作用可能引起不可忽略的示值降低。采用等效平面源模型的实验结果表明以不同几何条件的空腔黑体辐射源可得到一致的检定结果。讨论了应用平面辐射源模型可能遇到的实际技术问题和解决的对策。     

较低温度条件下SSE影响红外温度计校准的实验研究

讨论了光源尺寸效应（SSE）现象,并应用SSE系数对红外温度计的SSE特性进行估计。介绍了用于较低温度条件下测量SSE的实验装置,应用该装置对几种红外温度计进行了测试。测试结果表明,当黑体辐射源的光阑孔径大于40 mm时,可以不考虑SSE的影响。该结论适用于大多数工业用温度计的校准。     

有效亮度温度测量中发射率影响的修正

经典的短波高温修正模型不适用于中长波红外温度计的发射率修正和不确定度评定。采用有效亮度温度概念,得到了对于温度范围和测温波长具有广泛适用性的发射率影响模型以及具有简明物理含义的微差近似形式,包含了经典亮度温度理论中的发射率影响修正和环境辐射误差修正。定量分析了经典的短波高温修正模型的误差。针对黑体辐射源的不同溯源方法,讨论了辐射温度计校准中的发射率影响修正方法,并给出修正实例。所用方法可用于辐射测温应用、辐射温度计校准和黑体辐射源校准中的发射率和环境影响修正以及辐射源发射率不确定度对校准结果不确定度贡献的计算。     

质量特性测量系统的运动学标定

质量特性测量过程中测量位姿的定位精度直接影响测量结果的精度。针对该问题利用D-H参数建立了系统机械结构的运动学方程,进而得到了终端产品坐标系的位置误差模型。利用激光跟踪仪测量产品坐标系上一点在不同位姿下的坐标,通过测量点的位置误差和D-H参数的雅克比矩阵建立标定方程,并求解得到系统实际的运动学参数。最后通过实验,对标定方法进行了验证,结果表明经过标定后的系统定位精度较标定前有明显的提高。     

The Influence of Distance and Focus on the Calibration of Infrared Radiation Thermometers

If a radiation thermometer is calibrated by measuring the temperatures of two cavities having different geometries, sometimes discrepancies arise between them, even though their emissivities are close to that of a blackbody. The origin of such discrepancies may result from the size-of-source effect, and in the distance-to-target effect for those thermometers that offer focusing capability. Examples include: (a) out-of-focus image changes the reading: different focus settings produce different results and (b) measurements taken at different distances produce different results. These effects are discussed, their contribution to the measurement uncertainty is evaluated, and some recommendations are made for practical blackbody cavities or radiators to reduce such effects.     

直流偏磁与剩磁对测量用电流互感器影响的实验与分析

直流偏磁与剩磁的存在会改变测量用电流互感器在铁心磁化曲线上的工作点,直接影响电能计量与测量的准确性。提出了一种基于三参数正弦曲线拟合算法的比差、角差测量方法,并通过实验分析了直流偏磁与剩磁对测量用电流互感器误差特性的影响。实验数据表明,直流偏磁与剩磁都会使比差和角差向着不同的方向增大,而且当直流偏磁与剩磁同方向同时存在时误差将会远远超过规定的限值,从而导致电能计量与测量的结果出现较大偏差。     

热物理性质测试技术研究现状和发展趋势

本文在对热物理性质研究在热能工程、材料科学、信息科学、航天工程、环境工程、生物科学、微电子技术和计量学等众多科技领域中的重要性进行探讨的基础上，评述了热物理性质测试技术的研究现状和发展趋势。鉴于薄膜材料在微电子器件、集成电路和微电子机械系统等领域中日益广泛的应用，本文还综述了亚微米－纳米尺度薄膜材料热导率和热扩散率的测试新技术。     

基于距离约束的关节式坐标测量机蛙跳测量方法研究

针对关节式坐标测量机(ACMM)在大尺寸工件的检测过程中测量范围有限且误差较大的问题,提出了一种基于距离约束的ACMM的蛙跳测量方法。在ACMM进行坐标转换的过程中,利用蛙跳球作为公共基准点,用高精度的三坐标测量机对蛙跳球之间的空间位置关系进行标定。在计算坐标转换参数的过程中,将任意两蛙跳球之间的位置关系作为距离约束条件,消除测量过程中产生的粗大误差并优化坐标转换模型的参数,以提高坐标转换精度。实验结果表明:距离约束能够有效地提高坐标转换参数的精度,同时增加公共基准点的个数会较大地提高蛙跳测量精度。     

测量光幕于水果分级设备中的应用研究

介绍了测量光幕于水果分级设备中的应用，提出一种新型的水果分级方法，分析设备工作原理、主要技术性能和设计要点。     

Calculated Uncertainty of Temperature Due to the Size-of-Source Effect in Commercial Radiation Thermometers

The article evaluates the uncertainty in the temperature indicated by a radiation thermometer with a direct readout in temperature, due to the uncertainty in measuring the size-of-source effect (SSE) by the so-called “direct method.” Radiation thermometers of this type are the ones most frequently used in practice. The uncertainty of the SSE characteristic is usually not a useful quantity to report to users of commercial radiation thermometers. Instead, they would prefer to know the uncertainty in the measured temperature that results from the uncertainty of the SSE characteristic, and this will be the result of our analysis. The user of a direct reading radiation thermometer will be able to take into account the uncertainty of temperature due to the SSE, if a target with known dimensions is measured. The uncertainty in temperature due to the SSE of analyses based on Planck’s law and its approximation, Wien’s law is compared.     

An Attempt to Simplify the Determination or the Size-of-Source Effect in Radiation Thermometers

The knowledge of \(\sigma _{d}\), the parameter that measures the size-of-source effect of a radiation thermometer, as a function of the diameter d of a radiation source is mandatory to estimate the appropriate corrections to temperature values measured when aiming to radiation sources of different sizes. To obtain \(\sigma _{d}\) as a function of d is a complicated task because there is no universally recognized mathematical function that relates them. The direct method to evaluate \(\sigma _{d}\) usually requires a radiation source of appropriate size and a set of many diaphragms with increasing diameter. How good is the approximation to \(\sigma _{d}\) estimated in this way depends on the number of diaphragms used. To reduce the time and cost to evaluate \(\sigma _{d}\), it is desirable to have methods that provide good approximations with a reduced number of diaphragms. In this paper, we present a method to obtain an approximation to \(\sigma _{d}\) as a function of d with a limited number of diaphragms. When using this method, deviations of less than \(1\;{^{\circ }}\hbox {C}\) are obtained when measuring radiance temperatures of \(500\;{^{\circ }}\hbox {C}\), between the measured temperatures and those calculated from values of \(\sigma _{d}\). We also propose a simple equation to interpolate approximated values of \(\sigma _{d}\) for those diameters between those used in its evaluation, but a limitation is that \(\sigma _{d}\) must be bigger than 0.98.