太阳能选择性涂层法向发射率测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，包括真空加热室、探测结构、黑体、温控结构和处理结构。探测结构位于真空加热室的上方，黑体位于探测结构的一侧，温控结构电性连接于真空加热室，探测结构和温控结构分别电性连接于处理结构。真空加热室包括真空室和加热台，加热台设于真空室的内部，真空室的一侧设有真空接口和电气接口，真空接口连接有真空抽气机组。本实用新型结构设计合理、简单、使用方便，加热均匀，提高了测量精度和稳定性。真空加热室为水冷结构，防止室壁过热，其内壁经抛光处理，减少了环境杂散辐射。
【专利说明】太阳能选择性涂层法向发射率测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发射率测量【技术领域】，特别是涉及一种太阳能选择性涂层法向发射率测试装置。
【背景技术】
[0002]热辐射体表面的法线方向光谱辐射强度与相同温度下黑体的法线方向光谱辐射强度之比称为法向光谱发射率。若对法向发射率指定波长λ「λ 2范围，则称为法向波段发射率或法向积分发射率。法向积分发射率的测量结果仅为一数值，因此便于不同样品测量结果间的比较，应用广泛。
[0003]能量法测物体发射率的原理是根据普朗克定律或斯蒂芬-玻耳兹曼定律和发射率定义，通过测量样品的辐射能量计算出物体的发射率。由于绝对辐射能量的测量存在较大误差，因此目前主要采用能量比较法进行测量，即在同一温度下，分别测量黑体与样品的辐射能量，计算两者的比值。传统的能量法发射率测试装置加热不均匀，且升温较慢，真空室的室壁在使用中会过热，在使用一定时间后，需停机进行冷却，影响测试结果，且环境杂散辐射大。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要针对现有技术的缺点的问题，提供一种太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，实现波长范围0.4?10.4 μ m、温度300?600°C范围内的涂层法向发射率的测量，设备简单，技术可靠，测试效率高。
[0005]一种太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，包括真空加热室、探测结构、黑体、温控结构和处理结构，所述探测结构位于所述真空加热室的上方，所述黑体位于所述探测结构的一侧，所述温控结构电性连接于所述真空加热室，所述探测结构和温控结构分别电性连接于所述处理结构；所述真空加热室包括真空室和加热台，所述加热台设于所述真空室的内部，真空室的一侧设有真空接口和电气接口，所述真空接口连接有真空抽气机组。
[0006]在其中一个实施例中，所述真空室的室壁为水冷结构，所述室壁上设有循环水入口、循环水出口和氟化钙窗口。
[0007]在其中一个实施例中，所述加热台上具有一均热板，所述均热板的正下方设有第一热电偶。
[0008]在其中一个实施例中，所述黑体为空腔式结构，黑体的空腔内设有硅碳加热板和第二热电偶，第二热电偶固定在硅碳板加热板中心。
[0009]在其中一个实施例中，所述温控结构包括PID温度控制器和继电器。
[0010]在其中一个实施例中，所述测量结构包括探测器、锁相放大器和数据采集卡，所述探测器位于所述真空室的正上方，所述锁相放大器电性连接于所述探测器，所述数据采集卡电性连接于所述锁相放大器。
[0011]在其中一个实施例中，所述探测器的探测端外设有水冷光栅。[0012]上述太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，结构设计合理、简单、使用方便，力口热均匀，提高了测量精度和稳定性。真空加热室为水冷结构，防止室壁过热，其内壁经抛光处理，减少了环境杂散辐射。
[0013]本实用新型适用于涂层在温度300?600°C范围内、波长0.4?10.6 μ m范围内的
法向发射率测量，测试结果精度高，成本低廉，性能稳定，测试效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型结构示意图。
[0015]以下是本实用新型零部件符号标记说明:
[0016]真空加热室10、真空室11、加热台12、真空接口 13、电气接口 14、循环水入口 15、循环水出口 16、氟化钙窗口 17、均热板18、第一热电偶19、探测结构20、探测器21、锁相放大器22、数据采集卡23、水冷光栅24、黑体30、第二热电偶31、温控结构40、PID温度控制器41、继电器42、处理结构50。
【具体实施方式】
[0017]为能进一步了解本实用新型的特征、技术手段以及所达到的具体目的、功能，解析本实用新型的优点与精神，藉由以下结合附图与【具体实施方式】对本实用新型的详述得到进一步的了解。
[0018]一种太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，包括真空加热室10、探测结构20、黑体30、温控结构40和处理结构50。探测结构20位于真空加热室10的上方，黑体30位于探测结构20的一侧，温控结构40电性连接于真空加热室10，探测结构20和温控结构40分别电性连接于处理结构50。真空加热室10包括真空室11和加热台12，加热台12设于真空室11的内部，真空室11的一侧设有真空接口 13和电气接口 14，真空接口 13连接有真空抽气机组。真空室11与真空抽气机组通过快速接头连接，在不做法向发射率测试时，真空抽气机组可以进行其他的真空抽气工作，优化了资源配置。
[0019]真空室11的室壁为水冷结构，防止室壁过热，室壁的内侧经抛光处理，以减少环境杂散辐射。室壁上设有循环水入口 15、循环水出口 16和氟化钙窗口 17。氟化钙窗口 17为透红外窗口。加热台12上具有一均热板18，保证温度分布均匀，均热板18的正下方设有第一热电偶19。
[0020]黑体30为空腔式结构，黑体30的空腔内设有硅碳加热板和第二热电偶31，第二热电偶31固定在硅碳板加热板中心。
[0021]温控结构40包括PID温度控制器41和继电器42。PID温度控制器41电性连接于处理结构50，继电器42电性连接于PID温度控制器41，第一热电偶19和第二热电偶31均与继电器42电性连接。
[0022]测量结构包括探测器21、锁相放大器22和数据采集卡23。探测器21位于真空室11的正上方，正对着氟化钙窗口 17。锁相放大器22电性连接于探测器21，数据采集卡23电性连接于锁相放大器22。探测器21的探测端外设有水冷光栅24，以减少环境辐射。
[0023]探测器21连接有步进电机(图中未标示)，步进电机电性连接有驱动结构(图中未标示)。驱动结构带动步进电机转动，步进电机带动探测器21旋转，以便分别探测黑体30和待测样品的能量。
[0024]处理结构50用于显示和处理测量数据，进行参数输入、数据显示与处理、存储等。
[0025]使用本实用新型时，将待测样品置于加热台12上，并关闭真空室11门。开始抽真空，待真空室11内的压强达到10_3Pa时，开启真空室11的室壁内的循环冷却水，通过处理结构50设定好加热温度并开始加热至黑体30和待测样品的温度与设定的温度相同。
[0026]探测器21先探测出待测样品的能量，并经锁相放大器22的转换成电压信号V1,由数据采集卡23将电压信号V1采集后传送至处理结构50。同时，数据采集卡23控制驱动结构驱动步进电机运作，进而带动探测器21旋转，并对黑体30的能量进行探测，所探测的能量经锁相放大器22的转换成电压信号V2,由数据采集卡23将电压信号V2采集后传送至处理结构50。处理模块对Vl和V2进行处理，因在同一温度下，探测器21的电压输出信号与待测样品的辐射能量成线性关系，所以待测样品与黑体30的能量之比可以转换成探测器21的电压值之比，即可得到法向发射率
[0027]综上所述，上述太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，结构设计合理、简单、使用方便，加热均匀，提高了测量精度和稳定性。真空加热室10为水冷结构，防止室壁过热，其内壁经抛光处理，减少了环境杂散辐射。
[0028]以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，其特征在于，包括:真空加热室、探测结构、黑体、温控结构和处理结构，所述探测结构位于所述真空加热室的上方，所述黑体位于所述探测结构的一侧，所述温控结构电性连接于所述真空加热室，所述探测结构和温控结构分别电性连接于所述处理结构；所述真空加热室包括真空室和加热台，所述加热台设于所述真空室的内部，真空室的一侧设有真空接口和电气接口，所述真空接口连接有真空抽气机组。
2.根据权利要求1所述的太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，其特征在于，所述真空室的室壁为水冷结构，所述室壁上设有循环水入口、循环水出口和氟化钙窗口。
3.根据权利要求1所述的太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，其特征在于，所述加热台上具有一均热板，所述均热板的正下方设有第一热电偶。
4.根据权利要求1所述的太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，其特征在于，所述黑体为空腔式结构，黑体的空腔内设有硅碳加热板和第二热电偶，第二热电偶固定在硅碳板加热板中心。
5.根据权利要求1所述的太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，其特征在于，所述温控结构包括PID温度控制器和继电器。
6.根据权利要求1所述的太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，其特征在于，所述探测结构包括探测器、锁相放大器和数据采集卡，所述探测器位于所述真空室的正上方，所述锁相放大器电性连接于所述探测器，所述数据采集卡电性连接于所述锁相放大器。
7.根据权利要求6所述的太阳能选择性涂层法向发射率测试装置，其特征在于，所述探测器的探测端外设有水冷光栅。
【文档编号】G01N25/00GK203688472SQ201320781953
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】邓金雁, 沈剑山, 周福云, 谭卓鹏, 贺冬枚 申请人:康达新能源设备股份有限公司