一种非均匀凹凸表面红外发射率分布的等温测量方法，它涉及一种红外发射率分布的测量方法。本发明专利技术的目是为了有效测量非均匀凹凸表面的红外发射率分布，保证了能顺利地对具有该类表面的元器件进行热分析。加热片通电后，观察热电偶测得的温度在数据采集卡上显示的数值，待任意两个热电偶测得的温度差值均小于测量误差，此时迅速打开上盖并用红外热像仪拍摄得到样片表面的红外热像，此过程试件表面温度还来不及变化，还是一个近似的均温表面。对所拍摄得到的热像以及热电偶测得的温度、温度计测得的环境温度数据进行处理，即可得到试件表面的红外发射率分布。本发明专利技术实现对非均匀非平整表面红外发射率分布进行测量，操作简单方便，测量结果准确可靠。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及。
技术介绍
随着技术发展，各类飞行器结构、电子元器件越来越趋于复杂化，很多结构表面存在毫米级或者更严重的凹凸且材料成分复杂，在对该类结构进行热分析时，需要获得该类元件表面的发射率分布信息。通常情况下，实验测量和已有的表面发射率数据主要是针对材质均匀的平整表面或者微粗糙表面。如何获得具有较大不平整度的表面红外发射率分布是热分析中亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，以有效测量非均匀凹凸表面的红外发射率分布，保证了能顺利地对具有该类表面的元器件进行热分析。本专利技术方法通过将样片置于一封闭腔中，经过长时间加热，待样片表面温度均匀， 从而借助于红外热像仪测量同温度下非均匀试件凹凸表面的红外发射率分布。本专利技术为解决上述技术问题采取的技术方案是本专利技术所述的是按照以下步骤实现的步骤一、采用隔热保温材料制作保温箱，所述保温箱由箱体和盖板构成；步骤二、在箱体的空腔内由下至上依次放置石棉垫片、加热片、待测试件，在待测试件的凹凸表面上均匀布置有多个热电偶，热电偶用于监测待测试件凹凸表面的温度，加热片的电源线以及热电偶线由箱体侧壁穿出箱体外，且加热片的电源线以及热电偶线均与箱体侧壁之间进行密封处理以确保保温箱的隔热保温效果；步骤三、当箱体盖上盖板之后，确保二者密闭配合在一起以形成封闭空腔，当加热片通电加热时，最大程度的降低箱体和盖板所组成的封闭空腔散热；步骤四、通过封闭空腔内的加热片对待测试件进行加热，同时使用待测试件表面均匀分布的多个热电偶监测并测量待测试件凹凸表面的温度，待待测试件凹凸表面的温度均匀稳定，且任两个热电偶测量的温度差值均小于所允许的测量误差值，迅速移去盖板并用红外热像仪拍摄得到待测试件凹凸表面的热像，其中，红外热像仪在拍摄热像前将其红外发射率置为I ;同时记录待测试件表面上的各个热电偶测量的真实温度以及用温度计测量得到的环境温度，在进行数据处理后，根据如下的红外发射率计算公式权利要求1.，其特征在于所述方法是按照以下步骤实现的步骤一、采用隔热保温材料制作保温箱(I)，所述保温箱由箱体(1-1)和盖板(1-2)构成；步骤二、在箱体(1-1)的空腔内由下至上依次放置石棉垫片(2)、加热片(3)、待测试件 (4)，在待测试件(4)的凹凸表面上均匀布置有多个热电偶，热电偶用于监测待测试件(4) 凹凸表面的温度，加热片(3)的电源线以及热电偶线由箱体(1-1)侧壁穿出箱体(1-1)夕卜， 且加热片(3)的电源线以及热电偶线均与箱体(1-1)侧壁之间进行密封处理以确保保温箱 (I)的隔热保温效果；步骤三、当箱体(1-1)盖上盖板(1-2)之后，确保二者密闭配合在一起以形成封闭空腔 (1-3)，当加热片(3)通电加热时，最大程度的降低箱体(1-1)和盖板(1-2)所组成的封闭空腔(1-3)散热；步骤四、通过封闭空腔(1-3)内的加热片(3)对待测试件(4)进行加热，同时使用待测试件表面均匀分布的多个热电偶监测并测量待测试件(4)凹凸表面的温度，待待测试件 (4)凹凸表面的温度均匀稳定，且任两个热电偶测量的温度差值均小于所允许的测量误差值，迅速移去盖板(1-2)并用红外热像仪拍摄得到待测试件(4)凹凸表面的热像，其中，红外热像仪在拍摄热像前将其红外发射率置为I ;同时记录待测试件(4)表面上的各个热电偶测量的真实温度以及用温度计测量得到的环境温度，在进行数据处理后，根据如下的红外发射率计算公式得到试件表面红外发射率的分布；式中，T' obJ为红外热像仪测得的目标温度，即辐射亮温；Τ_为目标真实温度，由多个热电偶测量得到并取平均值Jamb为周围环境的温度，用温度计测量得到；η为与红外热像仪型号有关的常数，η的取值为4. 09。2.根据权利要求I所述的，其特征在于在步骤四中，所述测量误差值为1°C。3.根据权利要求I或2所述的， 其特征在于在步骤一中，采用隔热保温材料制作保温箱(I)的壁厚为30毫米。全文摘要，它涉及一种红外发射率分布的测量方法。本专利技术的目是为了有效测量非均匀凹凸表面的红外发射率分布，保证了能顺利地对具有该类表面的元器件进行热分析。加热片通电后，观察热电偶测得的温度在数据采集卡上显示的数值，待任意两个热电偶测得的温度差值均小于测量误差，此时迅速打开上盖并用红外热像仪拍摄得到样片表面的红外热像，此过程试件表面温度还来不及变化，还是一个近似的均温表面。对所拍摄得到的热像以及热电偶测得的温度、温度计测得的环境温度数据进行处理，即可得到试件表面的红外发射率分布。本专利技术实现对非均匀非平整表面红外发射率分布进行测量，操作简单方便，测量结果准确可靠。文档编号G01N25/00GK102590262SQ20121008581公开日2012年7月18日 申请日期2012年3月28日 优先权日2012年3月28日专利技术者刘华, 夏新林, 孙创, 艾青 申请人:哈尔滨工业大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：夏新林，刘华，艾青，孙创，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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