[發明專利]一種發射率的測量方法

在審

• 申請號: 201510401884.6
• 申請日: 2015-07-09
• 公開（公告）號: CN105004754A
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 李云紅;張恒;馬蓉;賈利娜
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本發明屬于輻射測溫技術領域，具體涉及一種發射率的測量方法。

背景技術

各種物質表面的發射率(也稱輻射率、黑度系數等)是表征物質表面輻射本領的物理量，是一項重要的熱物性參數。在很多重要的科學技術領域都具有重要的意義。

物體發射率是利用紅外輻射進行非接觸溫度測量的關鍵參數，沒有準確的物體發射率，就不可能利用紅外熱像儀獲得真實可靠的測量結果。物體的發射率很難事先通過實驗的方法獲得。根據斯蒂芬-玻爾茲曼定律：任何溫度高于絕對零度的物體都會向周圍空間發射紅外輻射，即周圍環境的輻射干擾不可避免地影響測量結果，這就構成了紅外熱成像技術所固有的復雜性。紅外熱像儀實際上測量的并不是物體的真實溫度，而是輻射溫度。輻射溫度雖然經過了大氣傳輸因子等的修正，但它與物體表面的真實溫度之間仍存在一定的差異。只有知道物體的發射率，才能求出物體的真實溫度。

近年來，由于軍事技術、國防技術、材料技術及能源技術的快速發展，對發射率的測量越來越提出了更高的要求。材料發射率測量技術已經有很久的歷史，國內外很多研究者都已投身到這項研究工作中來，已取得了一些有效的進展。例如現有的雙參考體法、雙溫度法、雙背景法，這三種高精度測量發射率的方法均能有效地消除影響發射率的測量誤差，包括由測量目標真實溫度和背景溫度的誤差導致的誤差，對于一種給定材料用這三種方法測量出的發射率誤差均在±0.02左右。但從整體上說，這些測試方法的測量精度仍然不能滿足精確測溫的場合下對物體發射率的要求，由這些方法得到的發射率計算出的物體的真實溫度也會有一定的誤差。

發明內容

本發明的目的是提供一種發射率的測量方法，該方法能將測量出的發射率精度控制在需要的精度內，解決了現有發射率測量方法不能滿足對物體發射率的測量精確度要求的問題。

本發明采用的技術方案是，一種發射率的測量方法，包括以下步驟：

步驟一，建立優化的發射率測量模型。

步驟二，使用優化的發射率測量模型測量待測物體的發射率。

其中，步驟一具體按照以下子步驟實施：

步驟1，建立初始發射率測量模型。

以黑體作為參考，確定紅外熱像儀的標定曲線

Ib(T)=AeB/T-F---(1)]]>

式中A、B、F是標定常數，A是探測器的響應因子，B是光譜因子，F是探測器的形狀因子，T是黑體的絕對溫度，e為發射率測量模型的目標精度。

根據紅外物理的輻射定律及式(1)得到初始發射率測量模型為

ϵo=itot-IsurIobj-Isur---(4)]]>