[發明專利]利用標準輻射溫度計測量高溫表面溫度均勻性的方法

有效

• 申請號: 201310320862.8
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103411685A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張俊祺;孫富韜;王文革;張曉菲;趙化業
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01J5/52
• 分類號: G01J5/52
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術領域

本發明涉及熱學計量技術領域，具體涉及一種利用標準輻射溫度計測量高溫表面溫度均勻性的方法。

背景技術

高溫表面溫度均勻性是反映物體表面溫度分布的特性參數，也是熱學計量領域一個重要特性。許多高溫的計量測試工作，包括：發動機的表面溫度測量；隱身材料紅外輻射特性測量等都對被測物體的表面溫度均勻性提出要求。因此，高溫表面溫度的準確測量十分必要。

目前，通常的測量方法是采用表面溫度計，在被測表面的多個部位進行溫度測量，進而計算溫度均勻性。但是，受到表面溫度計使用感應材料和結構的影響，表面溫度計的使用上限只能達到500℃左右，而且使用表面溫度計接觸測溫會對測溫表面溫度產生一定的干擾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用標準輻射溫度計測量高溫表面溫度均勻性的方法，其用于高溫表面溫度均勻性的測量方法，解決500℃以上沒有表面溫度計，無法進行測量的表面溫度均勻性的難題，同時也能針對許多不易通過接觸測溫法進行表面溫度均勻性測量的情況進行測量。

實現本發明目的的技術方案：一種利用標準輻射溫度計測量高溫表面溫度均勻性的方法，其包括如下步驟：

（1）在被測物體表面噴涂上黑色、發射率大于0.88的涂料，涂層厚度控制在0.05～0.1mm；

（2）待步驟（1）所述的涂料干燥后，加熱被測物體至500～1000℃，保持溫度30min以上，采用光譜發射率測量儀測得涂料的發射率數據ε，測量發射率的準確度<0.01；

（3）在步驟（2）測量后穩定10min以上，采用可調發射率參數的標準輻射溫度計進行測量，測量前先調節標準輻射溫度計發射率參數為ε，以抑制發射率對表面溫度測量的影響，然后開始測量被測物體表面溫度T：

在被測物體表面選取5～9個位置，分別測量這些位置處的溫度值T₁～T₅，記錄最大值為T_max，溫度最小值為T_min，計算被測物體表面溫度均勻性為T_max-T_min。

如上所述的一種利用標準輻射溫度計測量高溫表面溫度均勻性的方法，其所述的高溫表面的溫度上限為1000℃。

如上所述的一種利用標準輻射溫度計測量高溫表面溫度均勻性的方法，其所述的涂料為意大利OMP公司的黑色高發射率涂料；所述的光譜發射率測量儀為美國ET公司的ET100光譜發射率測量儀；所述的標準輻射溫度計為德國斯圖加特大學的LP5標準輻射溫度計。

本發明的效果在于：本發明所述的一種利用標準輻射溫度計測量高溫表面溫度均勻性的方法，其將標準輻射溫度計應用到高溫表面溫度測量，可以測量500℃以上的高溫表面進行測量表面溫度均勻性，為發動機的表面溫度測量、隱身材料紅外輻射特性測量等應用提供可靠參數。在500℃、1000℃對樣品表面加熱裝置加熱表面進行測量，與使用表面溫度計的測量結果進行比對，一致性較好，結果顯示該方法可靠、有效，實驗數據結果良好。

附圖說明

圖1為溫度均勻性測量位置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明所述的利用標準輻射溫度計測量高溫表面溫度均勻性的方法作進一步描述。

實施例1

本發明所述的一種利用標準輻射溫度計測量高溫表面溫度均勻性的方法，其包括如下步驟：

（1）在被測物體表面噴涂上黑色、發射率大于0.88的涂料（例如：意大利OMP公司的黑色高發射率涂料），涂層厚度控制在0.1mm；

（2）待步驟（1）所述的涂料干燥后，加熱被測物體至1000℃，保持溫度30min，采用光譜發射率測量儀（例如：美國ET公司的ET100光譜發射率測量儀）測得涂料的發射率數據ε，測量發射率的準確度<0.01；

（3）在步驟（2）測量后穩定10min，采用可調發射率參數的標準輻射溫度計（例如：德國斯圖加特大學的LP5標準輻射溫度計）進行測量，測量前先調節標準輻射溫度計發射率參數為ε，以抑制發射率對表面溫度測量的影響，然后開始測量被測物體表面溫度T：

如圖1所示，在被測物體表面選取5個位置，分別測量這些位置處的溫度值T₁～T₅，記錄最大值為T_max，溫度最小值為T_min，計算被測物體表面溫度均勻性為T_max-T_min。