一种材料发射率测量方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种材料发射率测量方法与装置，包括加热器、试验件、温控单元、辐射测量单元、标准漫反射板和计算单元，所述的试验件放置在所述的加热器上，所述的加热器保证试验件始终保持同样的温度，所述的温控单元调节环境温度，所述的辐射测量单元测量试验件和不同环境温度下标准漫反射板的辐射亮度，所述的辐射测量单元将获得的辐射亮度值传送给所述的计算单元，所述的计算单元通过发射率计算公式计算获得试验件的发射率。本发明专利技术减小了一个误差的输入，从而提高了发射率测量的精度。从而提高了发射率测量的精度。从而提高了发射率测量的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种材料发射率测量方法与装置


[0001]本专利技术属于发射率测量
，具体涉及一种材料发射率测量方法与装置。

技术介绍

[0002]能量比较法对发射率的测量的常用方法之一，在现有技术中使用能量比较法测量低温物体发射率时，存在两个主要的误差来源：(1)温度的测量误差，以及参比黑体与样品之间存在温度差，等温条件无法完全保证；(2)低温状态时，环境的背景辐射与样品辐射相当，会造成较大的测量误差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种材料发射率测量方法与装置。本专利技术方案能够解决上述现有技术中存在的问题。
[0004]本专利技术的技术解决方案：
[0005]根据第一方面，提供一种材料发射率测量装置，包括加热器、试验件、温控单元、辐射测量单元、标准漫反射板和计算单元，所述的试验件放置在所述的加热器上，所述的加热器保证试验件始终保持同样的温度，所述的温控单元调节环境温度，所述的辐射测量单元测量试验件和不同环境温度下标准漫反射板的辐射亮度，所述的辐射测量单元将获得的辐射亮度值传送给所述的计算单元，所述的计算单元通过发射率计算公式计算获得试验件的发射率。
[0006]进一步的，所述的发射率计算公式为：L
n
＝L+(1
‑
ε)L
hj_n
，n＝1、2、3
……
，其中，n为不同环境温度下的测量次数，L
n
为辐射测量单元测量试验件的辐射值，ε为发射率，L
hj_n
为辐射测量单元测量标准漫反射板辐射值获得的环境辐射值，即环境辐射值，L
hj_n
＝L
bz_n
/ε
bz_n
，其中L
bz_n
为标准漫反射板辐射值，ε
bz_n
为标准漫反射板的漫反射率，L为试验件的辐射值。
[0007]进一步的，所述的不同环境温度下的辐射亮度值的个数不小于2个。
[0008]进一步的，通过最小二乘法对测量的多个不同环境温度下的发射率计算公式进行计算，获得发射率的解。
[0009]根据第二方面，提供上述一种材料发射率测量方法，包括以下步骤：
[0010]将试验件放置到加热器上，并保证材料样件的温度不变；
[0011]获取不同温度下的环境辐射亮度；
[0012]通过发射率计算公式计算获得试验件的发射率。
[0013]进一步的，所述的环境辐射亮度的获取方法为：
[0014]使用辐射测量单元测量处于相同环境中标准漫反射板的辐射亮度除以标准漫反射板的漫反射率作为环境辐射亮度。
[0015]本专利技术与现有技术相比的有益效果：
[0016](1)本专利技术通过将温度的影响因素在测量过程中去除，与现有技术的能量法相比，减小了一个误差的输入，从而提高了发射率测量的精度；
[0017](2)本专利技术通过改变环境的温度，通过发射率计算公式将环境辐射度对试验件辐射度的影响去掉，从而减小了试验件发射率测量的误差；
[0018](3)本专利技术不需要在试验件上设置温度测量设备，从而保证了试验件的完整性，减少了对试验件发射率的影响，进一步减小了试验件发射率测量的误差。
附图说明
[0019]所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1示出了根据本专利技术实施例提供的一种材料发射率测量装置示意图；
[0021]图2示出了根据本专利技术实施例提供的一种材料发射率测量方法示意图。
具体实施方式
[0022]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0023]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0024]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0025]如图1所示，根据本专利技术实施例提供一种材料发射率测量装置，包括加热器、试验件、温控单元、辐射测量单元、标准漫反射板和计算单元，试验件放置在所述的加热器上，加热器保证试验件始终保持同样的温度，温控单元调节环境温度，辐射测量单元测量试验件和不同环境温度下标准漫反射板的辐射亮度，辐射测量单元将获得的辐射亮度值传送给所述的计算单元，计算单元通过发射率计算公式计算获得试验件的发射率。
[0026]进一步的在一个实施例中，加热器包括电源、加热丝、温度传感器、控制器和加热结构，电源为加热丝、温度传感器和控制器供电，加热结构位于加热丝上，其上安装试验件，
加热结构被加热丝加热后，用于给试验件加热。温度传感器安装于加热结构上，用于检测加热结构的温度，控制器与温度传感器、电源相连，根据温度传感器的温度对电源进行控制，实现试验件温度的稳定，从而避免在测量发射率时引入温度变量，导致误差变大，并且不需要在试验件上安装测温装置，避免对试验件的破坏而产生的反射率误差，提高了反射率测量的精度。
[0027]进一步的在一个实施例中，控制器采用PID控制算法，通过实时比对温度传感器测量的温度值与设定温度值，实时调整电源的控制信号，实现对加热功率的调整，已使温度传感器测量点温度与设定温度一致。
[0028]进一步的在一个实施例中，温控单元控制环境的温度，通过改变环境的温度从而改变环境辐射度的值，代入发射率公式，求得试验件的真实发射率。在具体的实施例中，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种材料发射率测量装置，其特征在于包括加热器、试验件、温控单元、辐射测量单元、标准漫反射板和计算单元，所述的试验件放置在所述的加热器上，所述的加热器保证试验件始终保持同样的温度，所述的温控单元调节环境温度，所述的辐射测量单元测量试验件和不同环境温度下标准漫反射板的辐射亮度，所述的辐射测量单元将获得的辐射亮度值传送给所述的计算单元，所述的计算单元通过发射率计算公式计算获得试验件的发射率。2.根据权利要求1所述的一种材料发射率测量装置，其特征在于，所述的发射率计算公式为：L
n
＝L+(1
‑
ε)L
hj_n
，n＝1、2、3
……
，其中，n为不同环境温度下的测量次数，L
n
为辐射测量单元测量试验件的辐射值，ε为发射率，L
hj_n
为辐射测量单元测量标准漫反射板辐射值获得的环境辐射值，即环境辐射值，L
hj_...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱超，杨旺林，王加朋，黄亮，曹清政，杨淑辉，
申请(专利权)人：北京振兴计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：