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《材料发射率测量技术及其应用_戴景民》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第28卷第3期计量学报Vol.28,№32007年7月ACTAMETROLOGICASINICAJuly,2007材料发射率测量技术及其应用戴景民,王新北(哈尔滨工业大学自动化测试与控制系,黑龙江哈尔滨150001)摘要:论述了发射率在航天、航空、国防及国民经济各领域中的重要作用和意义,综述了近年来材料发射率测量技术的研究发展现状。简单介绍了基于红外傅里叶分析光谱仪建立的光谱发射率测量系统,进而描述了发射率的应用情况。展望了发射率测量技术的目前存在的问题及发展趋势。关键词:计量学;发射率测量;辐射;温度中图分类号:
2、TB94文献标识码:A文章编号:1000-1158(2007)03-0232-05ReviewofEmissivityMeasurementandItsApplicationsDAIJing-min,WANGXin-bei(DepartmentofAutomationMeasurementandControl,HarbinInstituteofTechnology,Harbin,Heilongjiang150001,China)Abstract:Emissivityisanimportantparameterint
3、hefieldsofaerospace,aviation,nationaldefenseandnationaleconomy.Thedevelopmentinemissivitymeasurementduringrecentyearshasbeenreviewed.Theapparatusformeasuringspectralemissivityisconstructedinauthor'slabbyusingFouriertransformspectrometer.Moreover,someapplicatio
4、nsanddevelopmenttrentofemissivitymeasurementtechniquesaredescribed.Keywords:Metrology;Emissivitymeasurement;Emission;Temperature种各样的方法,并对各种物质的辐射特性作了大量1引言的测定和研究。有关数据已经汇编成册供使用者查阅。各种物质表面的发射率(也称辐射率、黑度系数近年来,由于国防技术、材料技术及能源技术的等)是表征物质表面辐射本领的物理量,是一项重要快速发展,对发射率的测量提出了很高的
5、要求。同的热物性参数。在当代很多科学技术领域中有着重时由于探测技术、计算机技术的发展,发射率测量技要的意义。例如在国防领域中,对导弹尾焰、蒙皮的术也得到了长足的发展。本文在总结最近几年来的辐射特性的认知,是军事预警、制导和隐身的关键。发射率测量技术研究现状、应用情况的同时,介绍了再如在遥感、遥测、辐射测温、红外加热、医学理疗等作者基于红外傅里叶光谱分析仪设计的光谱发射率领域中也具有重要的应用价值。测量系统。最后,展望了未来的发展趋势。由于物体表面的发射率不是物质的本征参数,它不仅与物质组分有关,还与物体的表面条件(
6、粗糙2发射率测量技术综述度)有关,而且还与物体的温度和考察的波长等因素有关。即发射率是以上诸多因素的多元函数。表面辐射特性的研究工作可以追溯到18世纪,自上世纪30年代以来,随着热辐射理论和黑体早在1753年富兰克林就提出不同的物质具有不同空腔理论研究的进展,对材料发射率测量提出了各的接受和发散热量能力的概念。几百年来人们在理收稿日期:2005-03-09;修回日期:2006-04-10基金项目:国家自然科学基金(50336010)作者简介:戴景民(1963-),男,辽宁新民人,哈尔滨工业大学教授,博士生导师。主要
7、从事辐射测温及热物性测试的研究。第28卷第3期戴景民等:材料发射率测量技术及其应用233论上、实验中和工程上做了大量的研究工作。特别此外,样品制作麻烦、测试时间长。但由于装置简是从上世纪50年代始,材料科学、空间技术、核能及单、测试温度范围较宽、准确度高等优点而得到广泛计算机技术等许多重大科学技术发展的推动,这方使用。面的研究得到了长足的发展和完善。2.1.2瞬态量热法材料的热辐射特性在不同波长及不同方向上是瞬态量热法是采用瞬态加热技术(如激光、电流不相同的,因此一般按波长范围可分为光谱(或单等),使试样的温度急剧
8、升高,通过测量试样的温度、色)及全波长发射率,按发射方向可分为方向、法向加热功率等参数,再结合辅助设备测量物体的发射及半球发射率。率。早在上世纪60年代Ramanathan等人用此法测根据不同的测试原理,通常将发射率测量方法定了各种温度范围内的铜、铝、银、钨及不锈钢的全分为量热法、反射率法、辐射能量法和多波长测量法波长半球发射率。此方法设备比较简单,测温上限
