[發(fā)明專利]一種物體表面發(fā)射率現(xiàn)場校準方法

有效

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• 申請日: 2014-06-03
• 公開（公告）號: CN104006887A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 陳樂;王則瑤;富雅瓊
• 申請（專利權）人: 中國計量學院
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發(fā)明涉及發(fā)射率測量的方法，具體涉及一種物體表面發(fā)射率現(xiàn)場校準方法。

背景技術

一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布與它的表面溫度有著十分密切的關系。因此，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準確地測定它的表面溫度。該測溫方法具有非接觸，測溫速度快速等優(yōu)點。

黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過，其表面的發(fā)射率為1。然而，自然界中并不存在真正的黑體，物體發(fā)射率對輻射測溫具有很大的影響。

所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外，還與構成物體的材料種類、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關。因此，為使黑體輻射定律適用于所有實際物體，必須引入一個與材料性質及表面狀態(tài)有關的比例系數(shù)，即發(fā)射率。該系數(shù)表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于1的數(shù)值之間。根據(jù)輻射定律，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性。

然而，現(xiàn)在的發(fā)射率校準方式精確度高卻不適用于現(xiàn)場測溫(如專利一種光學紅外輻射高溫校準裝置及其自校準方法，中國發(fā)明專利公開號CN102353454A，公開日期2012年2月15日)；還有適用于現(xiàn)場發(fā)射率校準的裝置卻不便于攜帶(如專利一種紅外測溫在線自校準裝置及其方法，中國發(fā)明專利公開號CN101183026A，公開日2008年5月21日)。

發(fā)明內容

為了提高現(xiàn)場測溫的精確度，并使測量裝置便于攜帶，本發(fā)明的目的在于提供一種物體表面發(fā)射率現(xiàn)場校準方法，它能較準確地測得涂料涂層的發(fā)射率，且有便于攜帶校準裝置。

本發(fā)明采用的技術方案是：

a)首先利用A級鉑電阻貼片對發(fā)射率隨溫度變化幅度在±5％的涂料涂層的真實溫度值進行測量，并對涂料涂層進行發(fā)射率校準，校準完畢后將涂料涂層制作為校準標靶；

b)現(xiàn)場校準物體表面發(fā)射率時，將校準標靶緊密貼于現(xiàn)場校準物體上，保持現(xiàn)場校準物體與校準標靶在同一背景同一平面，使用紅外熱像儀對校準標靶為中心的局部現(xiàn)場校準物體的表面進行測溫，得到現(xiàn)場校準物體表面的溫度以及校準標靶上涂料涂層的溫度數(shù)據(jù)；

c)使用電子溫度計對環(huán)境溫度進行測量，獲得環(huán)境溫度數(shù)值；利用測得的校準標靶的涂料涂層溫度和環(huán)境溫度計算得到校準標靶的真實溫度；再利用紅外熱像儀測得的物體表面溫度和計算得到的物體表面溫度推導出準確的物體表面發(fā)射率數(shù)值并對現(xiàn)場物體表面發(fā)射率進行現(xiàn)場校準；公式如下：

真實溫度：T0=f(ϵ0)=(T0′n-Tun)/ϵ0+Tun4]]>