材料的红外法向光谱发射率的测量

设计和制成了波长从1-15μm范围的材料的法向光谱发射率的测量装置,描述了测量原理,并以金属材料和红外加热器作为例子,进行了测量,对测量结果的误差作了估计.     

掺杂成分对钢表面光谱发射率的影响

利用双光路对比光谱发射率测量装置,在823～1 273K之间,1.5μm波长下测量了几种不同型号光滑钢样品的表面光谱发射率.研究结果表明:掺杂成分含量对钢表面光谱发射率的影响很大.在同等条件下,抗氧化性能好的钢的光谱发射率相对较小,但是随着温度的升高,不同型号钢的光谱发射率出现了分化.     

65Mn钢的光谱发射率研究

在800～1 100 K的温度范围内,采用单波长测温方法,利用自行研制的实验装置,在空气中测量研究了16个不同温度下65Mn钢的光谱发射率随测量时间的变化情况.研究结果表明光谱发射率的共振与65Mn钢的表面氧化情况密切相关.由表面氧化导致光谱发射率的不确定性为5.7%～14.6%,相应的温度误差为6.2～11.1 K.通过建模拟合,同时也得到了光谱发射率随加热时间变化的解析表达式,模拟计算结果与实验结果符合较好.     

一种智能化的准稳态法导热系数测量装置

在对准稳态法测量导热系数原理分析的基础上,研制了一套用准稳态法测量导热系数的智能化实验装置,此装置克服了以往准稳态法导热系数测量装置中存在的一些不足,同时开发了运行于Windows环境下的智能化测量软件。最后利用已知热物性数据的标准试样有机玻璃对装置进行了检验。实验结果表明,所研制的实验装置能够准确地测得一定范围内固体试样的导热系数。     

基于保护平面热源法的防隔热材料热物性测量

提出了一种可同时测量材料热导率、热扩散率并同步估计接触热阻影响的保护平面热源法.首先,建立了能够评估接触热阻影响的热传导模型;其次,设计并搭建了用于实验验证的热物性测量装置,其中的核心部件测温探头采用了附着于陶瓷基底的刻蚀双螺旋铂金属丝结构,可同时实现加热及测温;最后,利用此装置对2种标准材料在常温及1,200,℃下的热物性进行了测量.测量结果表明,由于该方法能同时考虑接触热阻的影响,热导率及热扩散率的测量误差可分别控制在5%及10%以内.因此,考虑实际存在的接触热阻可以提高热物性测量的准确度;接触热阻会受试样与探头接触紧密程度的影响,并最终对热物性测量准确度造成影响,良性接触是保证热物性高精度测量的关键.     

木质材料热物理性质测试装置的研制

木质材料一般均是热的不良导体，在建筑和室内装饰行业得到广泛的应用。导热系数、导温系数、比热等热物理性质是反映其质量的重要指标。传统的稳态测试方法时间很长而且只能测导热系数。本文根据热脉冲法的原理，研制了一套测试木质材料热物珲件质的謇验装置。该装置造价低、测试时间短，准确度高，可以同时测量多个热物性参数。     

木质材料热物理性质测试装置的研制

木质材料的导热系数、导温系数、比热等热物理性质是反映其质量的重要指标。传统的稳态测试方法时间很长而且只能测导热系数。本文根据热脉冲法的原理,研制了一套测试木质材料热物理性质的实验装置。该装置造价低、测试时间短,准确度高,可以同时测量多个热物性参数。     

微小物体表面温度测量与功率管热阻测试

讨论利用红外显微测温仪测量物体微小表面真实温度的方法。通过分析测量 目标大小，响应波长范围和物体表面发射率对红外探测器响应特性的影响．提出计算非 黑体表面真实温度的表达式，并且得到满意的实验验证。利用该红外系统成功地测量了 微波功率管芯片表面的发射率分布以及在直流热耗散下芯片结区的温度分布，计算了峰 值热阻和平均热阻，为微波功率管的热设计提供了实验依据。     

测量低温下固体热物性的一种非稳态方法

介绍了测量低温下固体热物性的一种非稳态方法，并对玻璃钢试样的热物性进行了测量，所测数据与其他所测数据相比，有较好的一致性。     

利用FTIR光谱仪进行地物光谱发射率的野外测量方法研究

为了实现利用FTIR光谱仪进行野外地物光谱发射率的测量,针对D&P公司生产的Model-101型便携式FTIR光谱仪,讨论了仪器的定标原理,给出了样品的光谱辐射计算公式.采用低发射率反射板测量环境辐射,从而可以方便、快捷地计算出样品的发射率,并给出了相应的修正方法.样品实测结果表明,修正后的光谱发射率曲线与标准光谱发射率曲线具有很好的一致性.     

空气中Al6061氧化过程红外发射率特性研究

基于自主搭建的材料光谱发射率测量装置,分别对铝合金6061在5个温度点(623K、673K、723K、773K、823K)测量氧化前后的发射率,分析了温度、波长、氧化时间、粗糙度对铝合金样品发射率的影响.实验结果表明:铝合金6061的发射率随波长的增加而降低,随温度的升高而增大,温度对发射率的影响程度在不同波长下是不同的.表面氧化会增加样品表面的粗糙度,从而造成发射率数值增加,氧化效应对发射率的影响程度在不同温度、波长下是不同的,氧化效应可使发射率最大增加0.05(723K时).温度为823K时,发射率随氧化时间的变化可用抛物线模型很好地拟合.     

基于多光谱法的目标真温及光谱发射率自动识别算法研究

针对以往目标真温及光谱发射率的计算结果偏差较大的问题,提出了一种新的发射率假设模型,并在此基础上提出了一种新的多光谱辐射温度计的数据处理方法,即通过处理2个不同温度点处的多光谱辐射温度计的测量数据,可同时获知2个温度点处的真温及光谱发射率.仿真结果表明,只要温度估计初值与真实情况的误差在±200K以内,即可得到较好的计算温度值和计算发射率值.新方法在不需要实时数据处理的场合,是一种自动辨识目标真温及光谱发射率的较实用的方法,可适用于大多数工程材料的目标真温及光谱发射率的测量问题.     

辐射率变化对测温精度的影响及误差分析

介绍了被测体辐射率因受材料、表面状态、温度、波长及分布方向的影响而引起的测温误差变化、以及如何选用合适的辐射率使由此造成的测温误差最小的计算方法．     

大气环境中Al5052光谱发射率研究

基于基尔霍夫定律,利用砷化镓(GaAs)半导体激光器作为标准光源设计了一种反射式光谱发射率测量装置.使用该装置在300K至873K之间对Al5052的光谱发射率进行了系统的研究,并利用最小二乘法对测量数据进行了线性拟合.研究结果表明:Al5052的光谱发射率随着温度的升高而缓慢增大.通过对673K,773K,823K,873K4个温度点持续5h的恒温测量发现:当温度小于823K时,Al5052的光谱发射率非常稳定,随着时间的增加基本保持不变;当温度大于823K时,在开始的2h内,光谱发射率随着时间的增加而增大.2h之后,由于表面氧化达到一定程度,光谱发射率数值开始趋于稳定.     

彩色温度测量方法中的温度多解问题

在可见光波段内对光谱热发射率模型进行了合理的假设后，揭示出等温连续辐射光谱表达的颜色轨迹在色度图上表现为有限直线段，并且该线段可划分为单解段和双解段；根据该线段上的颜色求解温度，在单解段上颜色和温度一一对应，在双解段上一个颜色和两个温度相对应。最后，还将彩色测温方法中的颜色域划分成了单解域和双解域。     

目标真温及光谱发射率智能识别法

基于神经网络技术，提出一种可以取消发射率假设模型的方法，实验结果表明，基于神经网络技术的二次辨识方法可以自动识别目标真温及光谱发射率，是一种同时获知目标真温及光谱发射率较实用的方法。     

3种碳钢的光谱发射率对比研究

利用搭建的能量对比法光谱发射率测量装置,对3种典型的低碳钢310、中碳钢45#和高碳钢T10的光谱发射率进行了测量.实验结果表明:合金成分会对钢的发射率产生不同程度的影响,并且这种影响在氧化前后是不同的.对于未氧化的钢,碳质量分数越高,光谱发射率会越大.3种钢的发射率相差不超过0.05.氧化后3种钢的光谱发射率随波长的变化趋势相同,但是光谱发射率值比氧化前大.因为钢成分中的Al、Cr、Ni等成分会抑制钢氧化膜的生长,使得45#钢的光谱发射率值比310钢和T10钢大.氧化后310和T10钢的表面由原来的银白色变成了淡蓝色,45#钢变成了紫黄色,钢表面颜色也会对光谱发射率产生影响.     

辐射测温区域的界定分析

文章讨论了谱色测温系统研究中,基于测温坐标系的辐射测温区域的界定问题。以线性发射率模型以及改进的单调发射率模型为基础,通过测温坐标系标尺的考察,分析了不同光谱发射率模型下的辐射测温坐标系所限定的辐射测温有效区域的规律特征;以实际应用中特定的谱色测温仪器为例,给出该仪器适用的辐射测温的理论区域,并用黑体实验进行了验证。