低温黑体辐射源亮度温度的校准方法及数据处理
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大 限 度 的 避 免 人 为 等 主 观 因素 的 影 响 ，才 是 促 进 检 测 精 准度最大 化的正确方式 。 ３ － ２ 选 择 更 多 的理 论 依 据 作 为 支持 在 确 定性 能 指 标 时 ．应 该 找 出尽 可 能 多 的 可 被 论 证 的 理论 依 据 ，以 备 在 后 续 的检 测 工作 中 ，避 免 因 为证 据
＝
（ ２ ） 电测 设 备 预 热 ；
（ ３ ）使 标 准 和被 校 准 黑体 辐 射 源 温 度 均 处 于 校 准温 度点± ０ ． ５℃之 内 ，标 准 黑 体 辐 射 源 的 温 度 稳 定 性 应 ≤
０ ． ０ ５ ｃ Ｃ ／ １ ０ ａ ｒ ｉ ｎ 。被校 准黑 体辐 射源 １ ０ ａｉ ｒ ｎ的温 度稳 定
法，并给 出了有 关校 准的建议 。
关 键 词 ：黑体 辐射 源 ；亮度 温度 ；校 准方 法 ；数 据 处理 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｂ ９ ４ ２ 文 献标 识 码 ：Ａ Ｄ Ｏ１ ：１ ０ ． １ ９ ５ ４ １ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ｌ ０ ０ ４ — ４ １ ０ ８ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ １ ４
黑 体 辐 射 源 用 于 校 准 辐 射 温 度 计 和 红 外热 像 仪 等 辐 射 测 温 仪 器 ，通 常 将 一 ２ ０ ￣ ２ ０ ０℃ 的黑 体 辐 射 源 称 为 低 温 黑 体 辐 射 源 。亮 度 温 度 就 是 在 给 定 的 波 长 范 围 ，辐 射 亮 度 与 被 测 热 辐 射 体 的有 效 辐 射 亮 度 相 等 的黑 体 温 度 。 １ 黑 体 辐射 源 的 亮 度 温 度 校 准 方 法
性不大于 ０ ． １℃／ ０ ． １ ％Ｉ ｔ ｌ 中的 大 者 （ ｔ 为校准点温度值 ） ； （ ４ ）将 光 阑分 别放 置 在标 准 黑 体 辐 射 源 和 被 校 准黑 体 辐 射 源 的 空 腔 之 前 ，光 阑 应 保 持 与 辐 射 源 同轴 ，在 不 被 显 著 加 热 和 不 影 响 黑 体 辐 射 源 温 度 分 布 与有 效 发 射 率
１ ． ３ 亮 度 温 度 比 较 测 量
示 值 ，℃ ： △ 一 与 之 差 ，℃ ；
标准黑体辐射源亮度温度 由公式 （ ２ ）计算 ：
． 『 ， Ｔ ｓ ） ｄ ￣ ＝ 』 Ｌ （ ２ ｃ ， Ｔ ｔ ） ｄ Ａ ＋ 』 （ １ ） ， ）
（ ２ ）
匀 分 布 ，优 先 选 择 整 １ ０℃点 ，也 可 根 据 用 户 要 求 选 择
校 准 温度点 ：
通 常 采 用 比 较 法 对 黑 体 辐 射 源 的 亮 度 温 度 进 行 校
准 。以标准黑体辐射源为标准 ．辐射 温度计为 比较器来
校 准 黑 体 辐 射 源 的亮 度 温 度 。 将 标 准 和被 校 准黑 体 辐射 源 稳 定 在 相 同温 度 ，使 用 辐 射 温 度 计 分 别测 量标 准 和被 校 准 黑 体 辐 射 源 亮 度 温 度 的示 值 ，按 公 式 （ １ ）计 算 被 校 准 黑 体 辐 射 源 亮 度 温 度 ：
辐 射 温 度计 测 量 的 被 校 准 黑 体 辐 射 源 亮 度 温 辐 射 温 度 计 测 量 的标 准 黑 体 辐 射 源 亮 度 温 度
度示 值 ．℃ ；
— —
（ ６ ）瞄 准 辐 射 温 度 计 。首 先 调 整 光 阑 和黑 体 辐 射 源
的相 对 位 置 ，使 光 阑与 黑 体 辐 射 源 同轴 。 调 整 辐 射 温 度 计 方 位 ，使 得 辐 射 温 度 计 与 光 阑 同轴 ，标 识 和 记 录 辐 射 温 度 计 的两 个 位 置
１ ． １ 黑 体 辐射 源 的 亮 度 温 度 校 准 原 理
标准黑体辐射源所处环境温度 （ 近 似 采 用 光
阑温 度 ） ，℃ ；
标准黑体辐射源的有效发射率。
１ ． ２ 黑 体 辐射 源 亮度 温度 校 准前 的 准备
（ １ ）选 择 校 准 温 度 点 。在 黑 体 辐 射 源 温度 范 围 内均
低温黑体辐射源亮度温度 的校准方法及 数 据 处 理
刘娜 高福 生
（ 辽宁 省计量 科 学研究 院 ，辽 宁沈 阳 １ １ ０ ０ ０ ４ ）
摘 要 ：主 要 介 绍 了黑 体 辐 射 源 亮 度 温度 的 校 准 原 理 、校 准 前 的详 细 准 备 步 骤 、 具 体 校 准 方 法 及 数 据 处 理 方
Ａ。 ，Ａ 广
一
辐 射 温 度 计 工 作 波段 的 上 、下 限 ， ｍ；
标 准 黑 体 辐 射 源 的亮 度 温 度 ，℃ ：
—
（ ２ ） 瞄 准 被 校 准 黑 体 辐 射 源 ，调 整 好 位 置 后 测 量 。
记 录 ｎ次 辐 射 温 度 计 测 量 值 ： （ 下转第 ４ ７页 ）
每组测量可按下列操作顺序进行 ： （ １ ）瞄 准 标 准 黑 体 辐 射 源 ，调 整 好 位 置 后 测 量 。记
录 ｎ次 （ 通 常 为 ３次 ）标 准 黑 体 辐 射 源参 考 温 度 计 测 量 值和辐射温度计测量值 ：
式 中：
（ Ａ ， — — 黑 体 光谱 辐射 亮 度 ，Ｗ （ ｍ ・ ｓ ｒ ） ；
—
标 准 黑 体 辐 射 源 参 考 温 度 计 测 量 的 实 际 温
度 ，℃ ：
３ ４・ 《 轻 工标 准 与 质量 》 ２ ０ １ ７车 第 ２Ｉ ￣ １
・
用 量 化 指 标 ，广 泛 笼 统 的指 标 在 检 测 时 很 容 易 出现 错 误 ４ 结 束 语
的判 断和引导。另外 ，科学合 理的工作方法 和态度 ，最
ｒ ｓ ＋ Ｚ
＝ ＋△
（ １ ）
式中：
— —
．
被 校 准黑 体 辐射 源 的亮 度 温度 ，℃ ； 标 准 黑 体 辐 射 源 的 亮 度 温 度 ，℃ ；
—
＿
—
的前提下 ，靠近黑体辐射源 ，一 般距黑 体辐射 源 ５ Ｃ Ｉ ｌ ｌ ；
（ ５ ）光 阑 的 温 度 设 定 在 环 境 温 度 附 近 ，温度 稳 定 在 ０ ． ２℃／ １ ０ ｍｉ ｎ以 内认 为 达 到稳 定 ：
＝
（ ２ ） 电测 设 备 预 热 ；
（ ３ ）使 标 准 和被 校 准 黑体 辐 射 源 温 度 均 处 于 校 准温 度点± ０ ． ５℃之 内 ，标 准 黑 体 辐 射 源 的 温 度 稳 定 性 应 ≤
０ ． ０ ５ ｃ Ｃ ／ １ ０ ａ ｒ ｉ ｎ 。被校 准黑 体辐 射源 １ ０ ａｉ ｒ ｎ的温 度稳 定
法，并给 出了有 关校 准的建议 。
关 键 词 ：黑体 辐射 源 ；亮度 温度 ；校 准方 法 ；数 据 处理 中 图分 类 号 ：Ｔ Ｂ ９ ４ ２ 文 献标 识 码 ：Ａ Ｄ Ｏ１ ：１ ０ ． １ ９ ５ ４ １ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ｌ ０ ０ ４ — ４ １ ０ ８ ． ２ ０ １ ７ ． ０ ２ ． ０ １ ４
黑 体 辐 射 源 用 于 校 准 辐 射 温 度 计 和 红 外热 像 仪 等 辐 射 测 温 仪 器 ，通 常 将 一 ２ ０ ￣ ２ ０ ０℃ 的黑 体 辐 射 源 称 为 低 温 黑 体 辐 射 源 。亮 度 温 度 就 是 在 给 定 的 波 长 范 围 ，辐 射 亮 度 与 被 测 热 辐 射 体 的有 效 辐 射 亮 度 相 等 的黑 体 温 度 。 １ 黑 体 辐射 源 的 亮 度 温 度 校 准 方 法
性不大于 ０ ． １℃／ ０ ． １ ％Ｉ ｔ ｌ 中的 大 者 （ ｔ 为校准点温度值 ） ； （ ４ ）将 光 阑分 别放 置 在标 准 黑 体 辐 射 源 和 被 校 准黑 体 辐 射 源 的 空 腔 之 前 ，光 阑 应 保 持 与 辐 射 源 同轴 ，在 不 被 显 著 加 热 和 不 影 响 黑 体 辐 射 源 温 度 分 布 与有 效 发 射 率
１ ． ３ 亮 度 温 度 比 较 测 量
示 值 ，℃ ： △ 一 与 之 差 ，℃ ；
标准黑体辐射源亮度温度 由公式 （ ２ ）计算 ：
． 『 ， Ｔ ｓ ） ｄ ￣ ＝ 』 Ｌ （ ２ ｃ ， Ｔ ｔ ） ｄ Ａ ＋ 』 （ １ ） ， ）
（ ２ ）
匀 分 布 ，优 先 选 择 整 １ ０℃点 ，也 可 根 据 用 户 要 求 选 择
校 准 温度点 ：
通 常 采 用 比 较 法 对 黑 体 辐 射 源 的 亮 度 温 度 进 行 校
准 。以标准黑体辐射源为标准 ．辐射 温度计为 比较器来
校 准 黑 体 辐 射 源 的亮 度 温 度 。 将 标 准 和被 校 准黑 体 辐射 源 稳 定 在 相 同温 度 ，使 用 辐 射 温 度 计 分 别测 量标 准 和被 校 准 黑 体 辐 射 源 亮 度 温 度 的示 值 ，按 公 式 （ １ ）计 算 被 校 准 黑 体 辐 射 源 亮 度 温 度 ：
辐 射 温 度计 测 量 的 被 校 准 黑 体 辐 射 源 亮 度 温 辐 射 温 度 计 测 量 的标 准 黑 体 辐 射 源 亮 度 温 度
度示 值 ．℃ ；
— —
（ ６ ）瞄 准 辐 射 温 度 计 。首 先 调 整 光 阑 和黑 体 辐 射 源
的相 对 位 置 ，使 光 阑与 黑 体 辐 射 源 同轴 。 调 整 辐 射 温 度 计 方 位 ，使 得 辐 射 温 度 计 与 光 阑 同轴 ，标 识 和 记 录 辐 射 温 度 计 的两 个 位 置
１ ． １ 黑 体 辐射 源 的 亮 度 温 度 校 准 原 理
标准黑体辐射源所处环境温度 （ 近 似 采 用 光
阑温 度 ） ，℃ ；
标准黑体辐射源的有效发射率。
１ ． ２ 黑 体 辐射 源 亮度 温度 校 准前 的 准备
（ １ ）选 择 校 准 温 度 点 。在 黑 体 辐 射 源 温度 范 围 内均
低温黑体辐射源亮度温度 的校准方法及 数 据 处 理
刘娜 高福 生
（ 辽宁 省计量 科 学研究 院 ，辽 宁沈 阳 １ １ ０ ０ ０ ４ ）
摘 要 ：主 要 介 绍 了黑 体 辐 射 源 亮 度 温度 的 校 准 原 理 、校 准 前 的详 细 准 备 步 骤 、 具 体 校 准 方 法 及 数 据 处 理 方
Ａ。 ，Ａ 广
一
辐 射 温 度 计 工 作 波段 的 上 、下 限 ， ｍ；
标 准 黑 体 辐 射 源 的亮 度 温 度 ，℃ ：
—
（ ２ ） 瞄 准 被 校 准 黑 体 辐 射 源 ，调 整 好 位 置 后 测 量 。
记 录 ｎ次 辐 射 温 度 计 测 量 值 ： （ 下转第 ４ ７页 ）
每组测量可按下列操作顺序进行 ： （ １ ）瞄 准 标 准 黑 体 辐 射 源 ，调 整 好 位 置 后 测 量 。记
录 ｎ次 （ 通 常 为 ３次 ）标 准 黑 体 辐 射 源参 考 温 度 计 测 量 值和辐射温度计测量值 ：
式 中：
（ Ａ ， — — 黑 体 光谱 辐射 亮 度 ，Ｗ （ ｍ ・ ｓ ｒ ） ；
—
标 准 黑 体 辐 射 源 参 考 温 度 计 测 量 的 实 际 温
度 ，℃ ：
３ ４・ 《 轻 工标 准 与 质量 》 ２ ０ １ ７车 第 ２Ｉ ￣ １
・
用 量 化 指 标 ，广 泛 笼 统 的指 标 在 检 测 时 很 容 易 出现 错 误 ４ 结 束 语
的判 断和引导。另外 ，科学合 理的工作方法 和态度 ，最
ｒ ｓ ＋ Ｚ
＝ ＋△
（ １ ）
式中：
— —
．
被 校 准黑 体 辐射 源 的亮 度 温度 ，℃ ； 标 准 黑 体 辐 射 源 的 亮 度 温 度 ，℃ ；
—
＿
—
的前提下 ，靠近黑体辐射源 ，一 般距黑 体辐射 源 ５ Ｃ Ｉ ｌ ｌ ；
（ ５ ）光 阑 的 温 度 设 定 在 环 境 温 度 附 近 ，温度 稳 定 在 ０ ． ２℃／ １ ０ ｍｉ ｎ以 内认 为 达 到稳 定 ：