黑体辐射源空腔靶面温度均匀性测量方法探讨
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２ 非接触 法测 量黑体 辐射 源 空腔靶面 温度 均匀性
均匀 ， 而使得黑体辐射源空腔有效发射率发生变化 ， 从而
直 接影 响辐 射温度 计温 度溯 源和温 度标 定 的可靠性 和准
确性 ， 因此选 择合适 的方 法测 量 黑 体 辐射 源 靶 面 温 度 均
匀性对 控制 黑体 辐射 源性能具 有重 要意 义 。本 文就 黑体
辐 射源 靶面 温度 均匀性 的几种 测量 方法 进行探 讨 比较 。
非接触 测 温 法 是 指 感 温 元 件 不 与 被 测 对 象 直 接 接
触， 而是根据接收被测物体的光学和热辐射等物理特性
测 出被测 对象 的温度 。它 主要利 用各 种辐 射温度 计对 黑 体辐 射源 靶面 进行辐 射温 度测量 。根 据测 量 的是 单 点温
热电偶进行测量 ， 这种方式测 出的其实是Biblioteka Baidu射源空腔靶 后 的均匀性 ， 与空腔靶面 的均匀 性数据有一定 差异 ， 并 且温
度计 在黑体辐射源制造 的时候就固化在仪器 内， 代价大 。
方面相互影响和制约着黑体辐射源的应用。
黑体辐 射源靶 面 喷涂 有 高 发 射率 材 料 ， 在使用 中由
过 数字 多用表 测 出各 支标 准 器 温度 的读 数 ， 从 而 得 到 黑 体 辐射 源靶 面温度 均匀 性数 据 。这种方 法会 因为 在热传 递中， 测 温仪 与接触 点 的松 紧变化 和位置 偏移 等原 因 ， 测
温腔体 内的任意面元上发 出的辐射是等温腔体温度下 的
黑 体辐射 以来 ， 辐射 测温理 论取 得 了迅 速 的发展 ， 辐射 温 度 计在工 业 和生产 中 大量 应用 ， 而各 种 辐 射 温 度计 均 需 用 标准 黑体辐 射源进 行 标 定 ， 因此 对黑 体 辐 射 源 的性 能 要 求越来 越 高 。评 价 黑体 辐 射 源性 能好 坏 的 参 数 主 要
Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｉ ｎ Ｂｌ ｏ ｏ ｋ Ｂｏ ｄ ｙ Ｒａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ
Ｚｅ ｎ ｇ Ｓ ｕ ｄ ｉ Ｃｈ ｅ ｎ Ｈａ ｉ ｂ ｉ ｎ Ｈｕ Ｇｕ ｉ ｙ ｕ
自１ ９世纪 ， 基尔 霍 夫 提 出理 想 黑 体理 论 ： 从 密 闭等
于加热 不均 匀和加 工 工艺 的影 响 ， 容 易造 成 靶 面温度 不
这两种方法都要受黑体辐射源靶面尺寸 的制约 ， 测
量点 少 ， 不适 应 于高温 范 围 ， 测 出的温度 均匀 性 的可靠 性 低， 由此可 见 ， 用 传统 的接触 测量 法测量 黑体 辐射 源 的温
度实 用性不 高 。
源性能具有重要意义 。本文就黑体辐射 源靶面温度均匀性的几种测量方法进行 比较 ， 分析各种测量方法 的优缺点 。重点分析 论述了红外热像仪 法测量黑
体辐射源空腔靶面温度均匀性 ， 对实际中评估黑体辐射源的辐射温度分布具有参考意义 。 关键词 ： 黑体 辐射源 ； 温度均匀性 ； 接触测温 ； 辐射测温
单点 温度 的辐射 温度计 和测量整 个 面上温 度分 布的红 外
热成 像仪 。
同， 又分为两种测量方式 ： （ １ ） 测量辐射源靶前温度 ， 这 种测 量方 式视辐 射源 靶面规 格采 用多 支经过 检定 合格 的 同类型高精度铂 电阻温度计 ， 或者 贵金属热电偶作为测 温标 准器 ， 并 用支架 固定住 温度 计 ， 使 温度 探头 与黑体 辐
度还 是整 个面 的温度 ， 又 有两种 温度计 可 以选择 ， 即测 量
在实 际应用 中 ， 主要 有 以下 四种 方 法 可 以对 黑 体 辐 射源 靶面 温度均 匀性 进行测 量 。
１ 接触测 量法 测量黑 体辐射 源 靶面温 度均 匀性
接触测 量法采 用 经 典测 温 理 论 ， 按 测温 点 位 置 的 不
温结果往往会 比测量点的实际温度低很多 ， 而测 出的均 匀 性却 很大 ， 因此误 差 较大 。 （ ２ ） 测 量 辐 射源 靶 后 温度 ，
在 黑体 辐射 源靶 面背部 加多 支检定 过 的高精 度铂 电阻 或
有： （ １ ） 黑体辐射源空腔有效发射率； （ ２ ） 黑体辐射源靶
面 温度分 布 均 匀 性 ； （ ３ ） 黑体 辐 射 源 温 度 稳 定 性 。这 几
中图分类号： Ｔ Ｂ ９ ９ 文献 标 识 码 ： Ａ 国 家 标 准 学 科分 类代 码 ： ４ ６ ０ ． ４ ０ ２ ５
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． １ ５ ９ ８ ８ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ ４—６ ９ ４ １ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ８ ． ０ １ ０
Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｕｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃａ ｖ ｉ ｔ ｙ Ｔａ ｒ ｇ ｅ ｔ
射 源 的靶 面 紧密均匀 接触 ， 当黑 体辐射 源 温度稳 定后 ， 通
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５一 Ｏ ５～ ２ ５
（ １ ） 小目 标数字辐射温度计单点测量法测量黑体辐 射 源空 腔靶面 温度 均匀性 。
在黑 体辐 射源 空腔 靶 面 温 度均 匀 性 实 际测 量 中 ， 根 据 黑体 辐射 理 论 ， 黑体 腔 口越 小 越 好 ， 受 靶 面 尺 寸 的 限
黑体 辐射 源 空腔 靶 面温 度均 匀性 测 量 方 法探 讨
曾素娣 陈海 滨 胡桂 玉
（ 云南省计量 测试 技术 研究 院 ， 云南 昆明 ６ ５ ０ ２ ２ ８ ）
摘 要： 黑体辐射源空腔靶面温度分布均匀性是评价黑体辐射源性 能的主要参数之 一 ， 选择合适 的方法测 量黑体辐射源靶面温 度均匀性对 评估黑体 辐射
均匀 ， 而使得黑体辐射源空腔有效发射率发生变化 ， 从而
直 接影 响辐 射温度 计温 度溯 源和温 度标 定 的可靠性 和准
确性 ， 因此选 择合适 的方 法测 量 黑 体 辐射 源 靶 面 温 度 均
匀性对 控制 黑体 辐射 源性能具 有重 要意 义 。本 文就 黑体
辐 射源 靶面 温度 均匀性 的几种 测量 方法 进行探 讨 比较 。
非接触 测 温 法 是 指 感 温 元 件 不 与 被 测 对 象 直 接 接
触， 而是根据接收被测物体的光学和热辐射等物理特性
测 出被测 对象 的温度 。它 主要利 用各 种辐 射温度 计对 黑 体辐 射源 靶面 进行辐 射温 度测量 。根 据测 量 的是 单 点温
热电偶进行测量 ， 这种方式测 出的其实是Biblioteka Baidu射源空腔靶 后 的均匀性 ， 与空腔靶面 的均匀 性数据有一定 差异 ， 并 且温
度计 在黑体辐射源制造 的时候就固化在仪器 内， 代价大 。
方面相互影响和制约着黑体辐射源的应用。
黑体辐 射源靶 面 喷涂 有 高 发 射率 材 料 ， 在使用 中由
过 数字 多用表 测 出各 支标 准 器 温度 的读 数 ， 从 而 得 到 黑 体 辐射 源靶 面温度 均匀 性数 据 。这种方 法会 因为 在热传 递中， 测 温仪 与接触 点 的松 紧变化 和位置 偏移 等原 因 ， 测
温腔体 内的任意面元上发 出的辐射是等温腔体温度下 的
黑 体辐射 以来 ， 辐射 测温理 论取 得 了迅 速 的发展 ， 辐射 温 度 计在工 业 和生产 中 大量 应用 ， 而各 种 辐 射 温 度计 均 需 用 标准 黑体辐 射源进 行 标 定 ， 因此 对黑 体 辐 射 源 的性 能 要 求越来 越 高 。评 价 黑体 辐 射 源性 能好 坏 的 参 数 主 要
Ｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ｉ ｎ Ｂｌ ｏ ｏ ｋ Ｂｏ ｄ ｙ Ｒａ ｄ ｉ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ
Ｚｅ ｎ ｇ Ｓ ｕ ｄ ｉ Ｃｈ ｅ ｎ Ｈａ ｉ ｂ ｉ ｎ Ｈｕ Ｇｕ ｉ ｙ ｕ
自１ ９世纪 ， 基尔 霍 夫 提 出理 想 黑 体理 论 ： 从 密 闭等
于加热 不均 匀和加 工 工艺 的影 响 ， 容 易造 成 靶 面温度 不
这两种方法都要受黑体辐射源靶面尺寸 的制约 ， 测
量点 少 ， 不适 应 于高温 范 围 ， 测 出的温度 均匀 性 的可靠 性 低， 由此可 见 ， 用 传统 的接触 测量 法测量 黑体 辐射 源 的温
度实 用性不 高 。
源性能具有重要意义 。本文就黑体辐射 源靶面温度均匀性的几种测量方法进行 比较 ， 分析各种测量方法 的优缺点 。重点分析 论述了红外热像仪 法测量黑
体辐射源空腔靶面温度均匀性 ， 对实际中评估黑体辐射源的辐射温度分布具有参考意义 。 关键词 ： 黑体 辐射源 ； 温度均匀性 ； 接触测温 ； 辐射测温
单点 温度 的辐射 温度计 和测量整 个 面上温 度分 布的红 外
热成 像仪 。
同， 又分为两种测量方式 ： （ １ ） 测量辐射源靶前温度 ， 这 种测 量方 式视辐 射源 靶面规 格采 用多 支经过 检定 合格 的 同类型高精度铂 电阻温度计 ， 或者 贵金属热电偶作为测 温标 准器 ， 并 用支架 固定住 温度 计 ， 使 温度 探头 与黑体 辐
度还 是整 个面 的温度 ， 又 有两种 温度计 可 以选择 ， 即测 量
在实 际应用 中 ， 主要 有 以下 四种 方 法 可 以对 黑 体 辐 射源 靶面 温度均 匀性 进行测 量 。
１ 接触测 量法 测量黑 体辐射 源 靶面温 度均 匀性
接触测 量法采 用 经 典测 温 理 论 ， 按 测温 点 位 置 的 不
温结果往往会 比测量点的实际温度低很多 ， 而测 出的均 匀 性却 很大 ， 因此误 差 较大 。 （ ２ ） 测 量 辐 射源 靶 后 温度 ，
在 黑体 辐射 源靶 面背部 加多 支检定 过 的高精 度铂 电阻 或
有： （ １ ） 黑体辐射源空腔有效发射率； （ ２ ） 黑体辐射源靶
面 温度分 布 均 匀 性 ； （ ３ ） 黑体 辐 射 源 温 度 稳 定 性 。这 几
中图分类号： Ｔ Ｂ ９ ９ 文献 标 识 码 ： Ａ 国 家 标 准 学 科分 类代 码 ： ４ ６ ０ ． ４ ０ ２ ５
ＤＯ Ｉ ： １ ０ ． １ ５ ９ ８ ８ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ０ ０ ４—６ ９ ４ １ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ８ ． ０ １ ０
Ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｆ ｏ ｒ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ Ｕｎ ｉ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｃａ ｖ ｉ ｔ ｙ Ｔａ ｒ ｇ ｅ ｔ
射 源 的靶 面 紧密均匀 接触 ， 当黑 体辐射 源 温度稳 定后 ， 通
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ５一 Ｏ ５～ ２ ５
（ １ ） 小目 标数字辐射温度计单点测量法测量黑体辐 射 源空 腔靶面 温度 均匀性 。
在黑 体辐 射源 空腔 靶 面 温 度均 匀 性 实 际测 量 中 ， 根 据 黑体 辐射 理 论 ， 黑体 腔 口越 小 越 好 ， 受 靶 面 尺 寸 的 限
黑体 辐射 源 空腔 靶 面温 度均 匀性 测 量 方 法探 讨
曾素娣 陈海 滨 胡桂 玉
（ 云南省计量 测试 技术 研究 院 ， 云南 昆明 ６ ５ ０ ２ ２ ８ ）
摘 要： 黑体辐射源空腔靶面温度分布均匀性是评价黑体辐射源性 能的主要参数之 一 ， 选择合适 的方法测 量黑体辐射源靶面温 度均匀性对 评估黑体 辐射