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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,避免了現有黑體輻射源因本體材料的耐熱性導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的要求。
  
  b)使用方便。從鍵盤輸入輻射溫度計光學系統的通光孔徑r,輻射溫度計與被測目標的距離R為1000mm時,目標能夠輻射到輻射溫度計面積S,光學系統光譜范圍的上、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于溫度T0i的輻射能量φ0λ1,λ2(T0i)。
  
  c)激光能量法屬于法校準,不需要標準溫度計。同時,也不同于一般的法校準,不需要定義固定點和內插方程。采用標準激光功率計作為標準器,通過激光輻射源的輸出能量來獲得對應于熱力學溫度T0的輻射能量φ0λ1,λ2(T0i)。標準激光功率計對激光輻射源的輸出能量進行測量,并進行自校準。
  
  d)節省時間。激光輻射源沒有升溫和恒溫過程,所以可實現快速校準、檢定。
  
  e)校準時,可不考慮輻射溫度計的距離系數。
  
  f)激光能量法主要用于高溫范圍輻射溫度計的校準、檢定,所以不必考慮環境輻射的影響。
  
  激光輻射源輸出激光的波長應在輻射溫度計的有效波長范圍之內。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。也就是說,一臺通常單頻率的激光輻射源不能滿足校準所有輻射溫度計的需要。在校準裝置中,工作波長不同的多臺激光輻射源可共用一套控制系統。若采用頻率可調的激光器可克服此問題。
  
  校準時,應注意輻射溫度計與激光束的同軸。因為激光束很窄,若瞄準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系統光譜透過波長的測量誤差問題。因波長測量誤差會導致輻射能量的計算誤差,zui終對校準結果產生影響。同時,也沒有考慮輻射溫度計光學系統的通光孔徑r,輻射溫度計與被測目標的距離R為1000mm時,目標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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