一种材料发射率测量方法与装置与流程

本发明属于发射率测量，具体涉及一种材料发射率测量方法与装置。

背景技术：

1、能量比较法对发射率的测量的常用方法之一，在现有技术中使用能量比较法测量低温物体发射率时，存在两个主要的误差来源：(1)温度的测量误差，以及参比黑体与样品之间存在温度差，等温条件无法完全保证；(2)低温状态时，环境的背景辐射与样品辐射相当，会造成较大的测量误差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种材料发射率测量方法与装置。本发明方案能够解决上述现有技术中存在的问题。

2、本发明的技术解决方案：

3、根据第一方面，提供一种材料发射率测量装置，包括加热器、试验件、温控单元、辐射测量单元、标准漫反射板和计算单元，所述的试验件放置在所述的加热器上，所述的加热器保证试验件始终保持同样的温度，所述的温控单元调节环境温度，所述的辐射测量单元测量试验件和不同环境温度下标准漫反射板的辐射亮度，所述的辐射测量单元将获得的辐射亮度值传送给所述的计算单元，所述的计算单元通过发射率计算公式计算获得试验件的发射率。

4、进一步的，所述的发射率计算公式为：ln＝l+(1-ε)lhj_n，n＝1、2、3……，其中，n为不同环境温度下的测量次数，ln为辐射测量单元测量试验件的辐射值，ε为发射率，lhj_n为辐射测量单元测量标准漫反射板辐射值获得的环境辐射值，即环境辐射值，lhj_n＝lbz_n/εbz_n，其中lbz_n为标准漫反射板辐射值，εbz_n为标准漫反射板的漫反射率，l为试验件的辐射值。

5、进一步的，所述的不同环境温度下的辐射亮度值的个数不小于2个。

6、进一步的，通过最小二乘法对测量的多个不同环境温度下的发射率计算公式进行计算，获得发射率的解。

7、根据第二方面，提供上述一种材料发射率测量方法，包括以下步骤：

8、将试验件放置到加热器上，并保证材料样件的温度不变；

9、获取不同温度下的环境辐射亮度；

10、通过发射率计算公式计算获得试验件的发射率。

11、进一步的，所述的环境辐射亮度的获取方法为：

12、使用辐射测量单元测量处于相同环境中标准漫反射板的辐射亮度除以标准漫反射板的漫反射率作为环境辐射亮度。

13、本发明与现有技术相比的有益效果：

14、(1)本发明通过将温度的影响因素在测量过程中去除，与现有技术的能量法相比，减小了一个误差的输入，从而提高了发射率测量的精度；

15、(2)本发明通过改变环境的温度，通过发射率计算公式将环境辐射度对试验件辐射度的影响去掉，从而减小了试验件发射率测量的误差；

16、(3)本发明不需要在试验件上设置温度测量设备，从而保证了试验件的完整性，减少了对试验件发射率的影响，进一步减小了试验件发射率测量的误差。

技术特征：

1.一种材料发射率测量装置，其特征在于包括加热器、试验件、温控单元、辐射测量单元、标准漫反射板和计算单元，所述的试验件放置在所述的加热器上，所述的加热器保证试验件始终保持同样的温度，所述的温控单元调节环境温度，所述的辐射测量单元测量试验件和不同环境温度下标准漫反射板的辐射亮度，所述的辐射测量单元将获得的辐射亮度值传送给所述的计算单元，所述的计算单元通过发射率计算公式计算获得试验件的发射率。

2.根据权利要求1所述的一种材料发射率测量装置，其特征在于，所述的发射率计算公式为：ln＝l+(1-ε)lhj_n，n＝1、2、3……，其中，n为不同环境温度下的测量次数，ln为辐射测量单元测量试验件的辐射值，ε为发射率，lhj_n为辐射测量单元测量标准漫反射板辐射值获得的环境辐射值，即环境辐射值，lhj_n＝lbz_n/εbz_n，其中lbz_n为标准漫反射板辐射值，εbz_n为标准漫反射板的漫反射率，l为试验件的辐射值。

3.根据权利要求1所述的一种材料发射率测量装置，其特征在于，所述的不同环境温度下的辐射亮度值的个数不小于2个。

4.根据权利要求1所述的一种材料发射率测量装置，其特征在于，，通过最小二乘法对测量的多个不同环境温度下的发射率计算公式进行计算，获得发射率的解。

5.一种材料发射率测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的一种材料发射率测量方法，其特征在于，所述的环境辐射亮度的获取方法为：

技术总结
本发明提供一种材料发射率测量方法与装置，包括加热器、试验件、温控单元、辐射测量单元、标准漫反射板和计算单元，所述的试验件放置在所述的加热器上，所述的加热器保证试验件始终保持同样的温度，所述的温控单元调节环境温度，所述的辐射测量单元测量试验件和不同环境温度下标准漫反射板的辐射亮度，所述的辐射测量单元将获得的辐射亮度值传送给所述的计算单元，所述的计算单元通过发射率计算公式计算获得试验件的发射率。本发明减小了一个误差的输入，从而提高了发射率测量的精度。

技术研发人员：邱超,杨旺林,王加朋,黄亮,曹清政,杨淑辉
受保护的技术使用者：北京振兴计量测试研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12