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計量論壇

標(biāo)題: 黑體輻射源溯源系統(tǒng)通過總局專家組驗收 [打印本頁]

作者: 上帝 時間: 2014-12-20 01:25
標(biāo)題: 黑體輻射源溯源系統(tǒng)通過總局專家組驗收

日前，由中國計量科學(xué)研究院（以下簡稱“中國計量院“）承擔(dān)完成的質(zhì)檢公益性行業(yè)科研專項項目“黑體輻射源溯源系統(tǒng)建立”順利通過國家質(zhì)檢總局科技司組織的專家組驗收。項目成功實現(xiàn)了在-30℃~961.78 ℃范圍內(nèi)，直接將黑體輻射源作為亮度溫度標(biāo)準(zhǔn)器，對黑體輻射源亮度溫度進行精確校準(zhǔn)。建立的黑體輻射源組空腔有效發(fā)射率0.99985~0.99994、亮度溫度測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度0.04℃~0.25℃，均達到國內(nèi)最高、國際先進水平。
據(jù)項目負責(zé)人原遵東介紹，輻射測溫不需要接觸被測物體，測量準(zhǔn)確度較高、動態(tài)性能好，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。黑體輻射是輻射測溫的理論基礎(chǔ)，絕大多數(shù)輻射溫度計都需要用黑體輻射源來校準(zhǔn)或檢定。在中溫區(qū)，黑體輻射源本身的溯源性能大都采用接觸式標(biāo)準(zhǔn)溫度計作為計量標(biāo)準(zhǔn)器。但由于輻射源的發(fā)射率不為1，黑體腔與標(biāo)準(zhǔn)溫度計之間又存在溫差，黑體輻射源的實際不確定度往往遠超過接觸式標(biāo)準(zhǔn)溫度計的不確定度。這給黑體輻射源的應(yīng)用帶了了很大的技術(shù)風(fēng)險。為此，中國計量院熱工所開展了相關(guān)研究，旨在建立一套裝置，為黑體輻射源提供亮度溫度校準(zhǔn)，使黑體輻射源能夠直接作為亮度溫度標(biāo)準(zhǔn)器，并提高其作為標(biāo)準(zhǔn)源的溯源性能。
項目組通過攻關(guān)，成功建立了-30℃~962℃標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源組和多波長亮度溫度比較裝置，實現(xiàn)了該溫區(qū)變溫黑體輻射源亮度溫度的校準(zhǔn)。其中，標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源組采用V型槽表面的黑體空腔設(shè)計，在49~80mm大口徑條件下實現(xiàn)了0.99985~0.99994的空腔有效發(fā)射率；多波長亮度溫度比較輻射溫度計組覆蓋0.65、0.9（0.8）、1.6、2.0（或2.2~2.7）、3.9、8-14μm等輻射測溫常用波長或波段；有效亮度溫度校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度達到0.04℃~0.25℃，在中溫區(qū)將我國變溫黑體的亮度溫度最好不確定度減小了約1個數(shù)量級。

此外，項目首次提出了有效亮度溫度理論和黑體輻射源的多波長亮度溫度校準(zhǔn)方法，體現(xiàn)了實際中低溫紅外亮度溫度測量中不可避免的環(huán)境輻射的貢獻；分析了經(jīng)典發(fā)射率修正近似公式的局限性，推導(dǎo)了有效亮度溫度發(fā)射率修正公式。該公式對于溫度范圍和測溫波長具有廣泛適用性，為輻射溫度計和輻射源校準(zhǔn)中發(fā)射率修正計算與不確定度評定提供了參考依據(jù)。

項目研究成果使我國黑體輻射源直接作為亮度溫度標(biāo)準(zhǔn)器成為可能，為提高省市級計量部門的黑體輻射源的應(yīng)用水平，解決我國紅外標(biāo)準(zhǔn)輻射溫度計急需的溯源要求，并最終提高工業(yè)級輻射溫度計的檢定校準(zhǔn)水平具有重要意義。

作者: 華中行 時間: 2014-12-21 00:46
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