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在线测温仪黑体辐射源的结构原理


在线测温仪黑体辐射源的结构原理如果在密闭等温腔体上开一小孔,则从小孔发射出的辐射应该是遥真地模拟了的黑体辐射,且不论对于哪一种腔体,实现红外测温仪腔体的等温性是重要的。
     在线测温仪用于校准各种辐射温度计的黑体辐射源,其设计问题包括腔体结构的选择、实现腔体等温分布的方法、提高黑体空腔有效发射率的措施,以及预期要达到的稳定的一温度方法等。
     腔体的几何形状,一般都考虑回锥体、球体、圆柱体或它们的组合体。球形腔体难以制作,也难以均匀加热。圆柱形(圆筒形)腔体容易制作,但实现均匀地加热也不太容易。双锥形腔体,是经常被采用的一种。这种腔体对开口端的过度冷却不太敏感,同时比简单的锥形腔体有较高的有效发射率。包容腔体的大块材料称为芯子,理想的芯子材料应该有较高的导热系数,以使腔壁的温度梯度减少;在高温下要有良好的抗氧化性能,大多数金属材料在高温下不氧化是很少见的,但希望氧化后氧化层不脱落,继续附着在基休上。此外,还要求腔休材料有较高的发射率。
    完全满足上述要求的材料是很少见的。下面举例说明工作在不同温度范围的黑休空腔(芯子)所用的材料。水/铜型热管黑体辐射源工作温度范围一般为40-150℃,它的腔体是用紫铜材料制作的。为提高其表面发射率,通常在腔体内壁面上涂以各种黑色涂料。对于工作温度在50-900℃范围内腔体材料一般选用不锈钢。把不锈钢腔体加热到800℃, 在它的表面上能够形成一层发射率为。那的稳定载化膜, 因此在这一温度范围内,不锈钢是一种理想的腔体材料。
工作在1500℃以下的黑休空腔通常选择高铝管或刚玉管,但因这些材料发射率不高而且随波长的不同而变化,所以,都在高铝或刚玉管的内部涂以sic涂料,其发射率一般可达0.85-0.9。
     红外线测温仪退度在1500℃以上的黑体空腔,常采用高纯高致密石墨管制作,在这种情况下,一般是给石墨管直接通电加热,石墨管本身锐是加热器又是黑体空腔。直接加热石基管的黑休空腔高温度可达3000℃左右。
     中温黑体炉黑体空腔的加热元件,一般采用镍铬丝或铁铬铝丝。为了改善黑体空腔温度分布的均匀性,常常在腔体的外侧采用加热元件的不均匀绕法。例如,在腔体开口端附近热损失较大,一般在这个部位都增加加热元件的圈数,而且越靠近开口端越密。
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