一种腔体深度渐变连续式空腔阵列的制作方法

文档序号:15044096发布日期:2018-07-27 22:12阅读:588来源:国知局

本发明涉及红外测温技术领域,具体涉及一种腔体深度渐变连续式空腔阵列,阵列工作表面的法向发射率具有稳定的分布值,可作为红外测温中的发射率参考物。



背景技术:

红外测温技术在民用和工业领域都得到了广泛应用。用红外测温设备测量物体的温度,需要知道被测物体的表面发射率。但确定物体的表面发射率却比较困难,原因是表面发射率不仅取决于物体材料种类,还和物体表面状况等因素有关。在红外测温过程中,为了预先确定表面发射率,常用辅助方法是采用发射率已知的物体作为参考物,最常见的参考物是黑色绝缘电工胶布。但是目前使用的参考物体有两个缺点,一是测温区间不够宽,比如胶布工作温度区间比较窄,在较高温度时无法使用;二是在工作温度区间内,参考物体发射率是一个定值,不能调节。



技术实现要素:

为了克服现有发射率参考物的不足,本发明提供一种腔体深度渐变连续式空腔阵列,该空腔阵列的工作表面在法向具有稳定的发射率分布,可提供不同发射率的表面单元。

本发明所采用的技术方案是:

(1)制作长方体金属构件作为空腔阵列的基底;

(2)在基底的上表面加工形成一系列宽度相同且连续、均匀分布的矩形槽,槽深度则成比例递增;

(3)对空腔阵列做表面处理,用金属涂层覆盖表面包括矩形槽内表面。

优选的,所述金属构件采用高导热性的金属材料;

优选的,所述矩形槽采用微细电火花线切割技术加工;

优选的,所述金属涂层选择cr。

本发明的有益效果是:空腔阵列由金属制作且涂层也是金属,能够提供连续可选的表面单元,这些表面单元在工作温度区间内有稳定的发射率;空腔阵列的整个工作表面在工作温度区间内提供的不仅是一个发射率值,而是一个发射率区间。

附图说明

图1是本发明的金属构件基底外形图;

图2是金属构件基底上表面加工矩形槽后的外形图;

图3是涂覆金属层后,矩形槽和矩形翅的局部侧视图;

图4是计算一个矩形槽和两个矩形翅所组成的最小单元发射率的示意图;

图中,1.基底,2.矩形槽,3.矩形翅,4.金属涂层。

具体实施方式

结合图1、图2和图3,腔体深度渐变连续式空腔阵列的制备步骤如下:

(1)制作金属构件作为基底1;

(2)在所述金属构件基底1的上表面开槽,加工形成特定深度和宽度比例的矩形槽2,同步形成了矩形翅3;

(3)所述矩形槽2的加工采用微细电火花线切割技术;

(4)所述矩形槽2的宽度相同且均匀连续分布,深度成比例递增,形成腔体深度渐变连续式空腔阵列;

(5)对空腔阵列做表面处理,采用电镀技术涂覆cr,形成金属涂层4,涂层所形成的工作表面呈现发射和吸收各向同性,接近漫反射表面。

工作原理

腔体深度渐变连续式空腔阵列的工作原理如图4所示。以两个矩形翅和一个矩形空腔组成的一个最小工作单元为例,其工作表面是两个翅面和一个槽面所组成的混合表面,这个混合表面的法向发射率可以用下式表示:

式中:

w——矩形空腔宽度;d——矩形翅宽度;

——矩形空腔腔面发射率;——矩形翅翅面发射率;

a腔——单个矩形空腔的腔面面积;a翅——单个矩形翅的翅面面积。

由于深度h按比例递增,单个矩形空腔的发射率递增,混合表面的发射率递增,空腔阵列的工作表面形成连续渐变分布的发射率。



技术特征:

技术总结
本发明涉及红外测温技术领域,具体涉及一种腔体深度渐变连续式空腔阵列,阵列工作表面的法向发射率具有稳定的分布值,可作为红外测温过程中的发射率参考物。按照本发明提供的技术方案,所述一种腔体深度渐变连续式空腔阵列制备方法包括如下步骤:制作长方体金属构件作为空腔阵列的基底;在基底上表面加工形成一系列矩形槽,矩形槽宽度相同且连续均匀分布,深度则成比例递增;对空腔阵列做表面处理,用金属涂层覆盖表面包括矩形槽内表面。采用该方法制备的腔体深度渐变连续式空腔阵列能够提供比较宽的工作温度区间;提供连续可选的表面单元,可选表面单元在工作温度区间内有稳定的发射率;整个空腔阵列在工作温度区间内提供的不仅是一个发射率值,而是一个发射率区间。

技术研发人员:李文军;李佳琪;郑永军
受保护的技术使用者:中国计量大学;李文军
技术研发日:2017.01.17
技术公布日:2018.07.27
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