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分析高溫輻射溫度計激光能量法

   2011年08月03日 11:16  
  激光能量法具有幾下特點:
  
  a)激光輻射源本身的溫度可以很低,避免了現(xiàn)有黑體輻射源因本體材料的耐熱性導(dǎo)致的溫度上限不能超過3200℃的情況,因此溫度上限可以很高。由于采用激光器代替了黑體爐作為輻射源,其輸出的能量*可以滿足輻射溫度計對高溫校準(zhǔn)的要求。
  
  b)使用方便。從鍵盤輸入輻射溫度計光學(xué)系統(tǒng)的通光孔徑r,輻射溫度計與被測目標(biāo)的距離R為1000mm時,目標(biāo)能夠輻射到輻射溫度計面積S,光學(xué)系統(tǒng)光譜范圍的上、下限波長λ1,λ2和溫度值T0i后,激光輻射源即可直接輸出對應(yīng)于溫度T0i的輻射能量φ0λ1,λ2(T0i)。
  
  c)激光能量法屬于法校準(zhǔn),不需要標(biāo)準(zhǔn)溫度計。同時,也不同于一般的法校準(zhǔn),不需要定義固定點和內(nèi)插方程。采用標(biāo)準(zhǔn)激光功率計作為標(biāo)準(zhǔn)器,通過激光輻射源的輸出能量來獲得對應(yīng)于熱力學(xué)溫度T0的輻射能量φ0λ1,λ2(T0i)。標(biāo)準(zhǔn)激光功率計對激光輻射源的輸出能量進(jìn)行測量,并進(jìn)行自校準(zhǔn)。
  
  d)節(jié)省時間。激光輻射源沒有升溫和恒溫過程,所以可實現(xiàn)快速校準(zhǔn)、檢定。
  
  e)校準(zhǔn)時,可不考慮輻射溫度計的距離系數(shù)。
  
  f)激光能量法主要用于高溫范圍輻射溫度計的校準(zhǔn)、檢定,所以不必考慮環(huán)境輻射的影響。
  
  激光輻射源輸出激光的波長應(yīng)在輻射溫度計的有效波長范圍之內(nèi)。由于激光輻射源不是黑體輻射源,所以輸出激光的波長必須與輻射溫度計相適應(yīng)。也就是說,一臺通常單頻率的激光輻射源不能滿足校準(zhǔn)所有輻射溫度計的需要。在校準(zhǔn)裝置中,工作波長不同的多臺激光輻射源可共用一套控制系統(tǒng)。若采用頻率可調(diào)的激光器可克服此問題。
  
  校準(zhǔn)時,應(yīng)注意輻射溫度計與激光束的同軸。因為激光束很窄,若瞄準(zhǔn)不好可能使激光束打不到探測器上。
  
  在不確定度的評定過程中,由于條件所限,沒有考慮輻射溫度計光學(xué)系統(tǒng)光譜透過波長的測量誤差問題。因波長測量誤差會導(dǎo)致輻射能量的計算誤差,zui終對校準(zhǔn)結(jié)果產(chǎn)生影響。同時,也沒有考慮輻射溫度計光學(xué)系統(tǒng)的通光孔徑r,輻射溫度計與被測目標(biāo)的距離R為1000mm時,目標(biāo)能夠輻射到輻射溫度計的面積S的測量誤差,這兩項誤差將對計算輻射能量直接產(chǎn)生影響。對此,將在今后的研究中加以解決。
  
  對激光能量法與黑體輻射源法校準(zhǔn)輻射溫度計的差異還有待理論及實踐的探討與研究。

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