日前,由中國計量院承擔完成的質檢公益性(xìng)行(háng)業科研專項項目“黑(hēi)體(tǐ)輻射源溯(sù)源係統建立(lì)”,順利通過(guò)質檢總局組織的專家組驗收。項目研究成果使我國黑體輻(fú)射源直接作為亮度溫度標準器成為(wéi)可能,為提高省市級計量部門黑體輻射源的應用水平,滿足我國紅外標準輻射溫度計急需(xū)的溯源要求(qiú),並最終提高工業(yè)級輻射溫度計的檢定校準水(shuǐ)平具有重要意義(yì)。
該項(xiàng)目實現了在-30℃~961.78℃範圍內對黑體輻射源亮度溫度的精確(què)校準,建立的黑體輻射源組(zǔ)空腔有(yǒu)效發射率為0.99985~0.99994、亮(liàng)度溫度測量標準不確定度為0.04℃~0.25℃,均達到國內最高、國際先進水平。
據(jù)項目(mù)負責人、中國計量院熱(rè)工所首席計量師原遵東介紹,輻射測溫不需要接觸(chù)被測物體,測量準確度較高、動態性能好,被(bèi)廣泛應用於(yú)工業領域(yù)。黑(hēi)體輻射是輻射測溫的理論基礎,絕大多數輻射溫(wēn)度計都需要用黑體輻射源來校(xiào)準或檢定。在中溫區,黑體輻射源本身的溯源性能(néng)大都采用接(jiē)觸式標準溫度(dù)計(jì)作為計量標(biāo)準器。但由於輻射源的(de)發射率不為1,黑體腔與標準溫度計之間(jiān)又存在溫差,黑體輻射源的實際不確定度往往(wǎng)遠超過接觸式標準溫度計的不確定度(dù)。這給黑體輻射源的(de)應用帶來(lái)了很(hěn)大的技術風險。為此,中國計(jì)量院熱(rè)工所開展了相關研究,旨在(zài)建立一套裝置,為(wéi)黑體輻射源提供亮度溫度校(xiào)準,使黑(hēi)體輻(fú)射源能夠直接作為亮度溫度標準器,從而消除或大幅(fú)減小發(fā)射率(lǜ)和(hé)黑體腔與標(biāo)準溫度計間溫差對亮度溫度的影響,提高黑體輻射源作為標準源(yuán)的溯(sù)源性能。
項目組(zǔ)成功建立(lì)了-30℃~962℃標準黑(hēi)體輻射源組和多波長(zhǎng)亮度溫度比較裝置(zhì),實現了該溫區變溫黑體輻射(shè)源亮度溫度的校準,其(qí)中,標準黑體輻射源組采用V型槽表麵的黑體(tǐ)空腔設計,在49~80mm大口徑條件下實現了0.99985~0.99994的空腔有(yǒu)效發射率;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等輻射測溫常用波長或波段;有效亮(liàng)度溫度校準的標準不確定度達到0.04℃~0.25℃,在(zài)中(zhōng)溫區(qū)將我國變溫黑(hēi)體(tǐ)的亮度溫度最好不確定度減小了約1個數量級。
此外,項目首次提出了有(yǒu)效亮度溫度理論和黑體輻射源的(de)多波長亮度溫度校準方法,體現了實際(jì)中低溫紅外亮度(dù)溫度測量中不可避免的環境輻射的貢獻;分析了經典發射率修(xiū)正近似公式的局限性,並推導了有效亮度溫度發射率修正公式。該公式對於溫度範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中發射率修(xiū)正計算與不確定度評定提供了參考依據。
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