500℃以下工作用辐射温度计校准结果示值修正方法探讨

我国对工作用辐射温度计的校准使用《500℃以下工作用辐射温度计检定规程》和《工作用辐射温度计检定规程》,两本规程分别适用于温度范围在500℃以下和300～2200℃的工作用辐射温度计的检定。两本规程都规定,在检定过程中,对于温度计有发射率修正和调节功能的,应将发射率设置为1或将发射率设置为与辐射源靶面的有效发射率相同的数值。在实际工作中,很多工作用辐射温度计的发射率没有调节功能,恒为0．95,有的甚至没有标明发射率是多少,而一般计量部门的标准辐射源的发射率都为1．00。     

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。     

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。     

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。     

对黑体炉有效发射率值标定的探讨

目前在辐射温度计和热像仪温度的定标上,都缺乏对用于定标黑体的有效发射率的定标,而黑体炉在温度测量及量值传递中处于重要的地位.为了避免温度计量量值的混乱,克服由于没有统一方法及设备造成确定黑体炉有效发射率值不统一的问题,需要尽快明确黑体炉有效发射率定标的问题,以达到规范黑体炉有效发射率确定的目的,确保温度量值的准确可靠.     

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.     

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。     

0.95发射率辐射源模拟装置

采用局部遮挡的方法制成平均透射比为0.95的装置,用光学实验方法测量了该装置的透射比,并对可调预设发射率的辐射温度计进行了校准验证.实验证明直接将该装置置于实验室现有黑体辐射源前,可模拟0.95发射率辐射源直接校准发射率设置为0.95的辐射温度计.也可采用局部遮挡的方法建立其它发射率数值的辐射源模拟装置.     

四色温度计

介绍了１种多色温度计实现的方法。目标表面发射率的未知性和多变性是影响辐射温度示值准确性的主要原因。多色温度计是减弱发射率影响获取表面真实温度的手段之一。在综合了大量文献的基础上，文中讨论了多色温度计的原理，分析了几种数据处理的方法，设计和实现了１台四色温度计。     

能在线测量温度和热发射率的Y型光纤温度计

为解决辐射测温中发射率变化影响测温结果的问题,本文提出一种能在线测量物体温度和发射率的辐射式Y型光纤温度计。文中介绍了仪表的工作原理、刻度方法、误差分析及初步实验结果     

精密黑体辐射源标准装置设计研究

为了解决辐射温度计的检定、校准中因黑体辐射源发射率低问题而引入的修正问题,文章设计了温度范围为-10~110℃的精密黑体辐射源。在等温条件下,利用基于光线跟踪技术的Monte Carlo方法对黑体空腔法向有效发射率进行了计算,结果表明,设计的精密黑体辐射源理论法向有效发射率不低于0.999 2。     

固定发射率辐射温度计校准中的温度修正分析

在当前的辐射温度计的检定中,温度修正分析有着十分重要的作用。但是从辐射温度计实际使用的过程可以看到,辐射温度计的温度修正还存在若干问题,很多用户都要求校准后需要使用不同发射率下的辐射温度计修正值。基于这个背景,在本次课题的研究中,主要分析了固定发射率下的辐射温度计校准中的温度修正。     

一种根据被测对象的真实温度检定红外温度计的新方法

提出了一种检定红外温度计的新方法。应用此方法 ,检定温度计是直接对准被测对象而不是黑体。此外 ,它回避了光谱发射率的测量和温度计光谱响应度的数据。     

辐射测温技术和溯源概述

介绍了辐射测温的基本原理,并从ITS-1990温标入手分析了辐射温度计溯源现状和存在的问题,并针对发射率修正和实用辐射源的溯源提出了建议.     

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。     

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。     

一种红外温度计的分度新技术

提出了一种与真温有关的分度红外温度计的新方法。该方法把温度计对准材料样品而不是黑体进行分度，其特点是避免了光谱发射率的修正和不要求温度计探测器的光谱响应度的数据，因而具有很大的实用价值。此方法对于工业测温中的重复测量特别有效。     

一种分度红外温度计的新方法

本文提出了一种与真温有关的分度红外温度计的新方法，该方法把温度计对准材料样品而不是黑体进行分度，其特点是避免了光谱发射率的修正和不要求温度计探测器的光谱响应度的数据，因而具有浪大的实用价值，此方法对于工业测温中的重复测量特别有效．     

发射率设定值不为1的辐射温度计的校准

分析了用黑体辐射源校准发射率设定值小于1的辐射温度计时,对温度计示值的影响,介绍了近似修正方法及典型计算结果.     

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.