黑體爐是用于標(biāo)定紅外系統(tǒng)的基準(zhǔn)源,它的光譜能量是可以通過計(jì)算而獲得,是工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室、科研、**用來標(biāo)定紅外點(diǎn)式測溫儀、線型掃描測溫儀、熱成像儀的標(biāo)準(zhǔn)源。在**領(lǐng)域,可以作為整套光電測試系統(tǒng)的一部分。常用黑體爐,用數(shù)字顯示文控器來控制輻射源溫度,可在環(huán)境溫度與1100℃范圍內(nèi)任意設(shè)置黑體輻射溫度。精密熱電阻、熱電偶裝在黑體輻射源的內(nèi)部,能提高黑體的精度和重復(fù)性。利用PID溫控器使用黑體輻射溫度分辨率達(dá)到比較高0.1℃,黑體輻射源使用了耐熱而性能穩(wěn)定的保濕材料,具有壽命長、溫度穩(wěn)定快的特點(diǎn)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊,便于攜帶,使用方便,是溫度測量儀器進(jìn)行溫度校準(zhǔn)的較理想的目標(biāo)源。黒體爐(東京精工)、樣品加熱爐(東京精工)、溫度控制器以及附屬光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成。上海黑體爐以及黑體爐的原理
工人們十分忙碌,有的在分揀塑膠外殼、有的在檢測電子板、有的在進(jìn)行組裝......機(jī)器也開足馬力高效運(yùn)轉(zhuǎn)。在經(jīng)過38道工序后,一把把醫(yī)用紅外測溫***才從出口自動下線。“每一個成品都需要經(jīng)過專業(yè)的黑體爐做兩個溫度點(diǎn)校準(zhǔn),一是32℃,一是42℃。校準(zhǔn)成功后,再拿到恒溫水槽去測試,38℃和36℃,校驗(yàn)合格后才能出貨。我們每天的產(chǎn)量是3000把左右,成品的合格率達(dá)到了97%?!丙溗箍萍脊炯夹g(shù)工程師熊國江介紹。據(jù)了解,該公司在轉(zhuǎn)產(chǎn)之初并不熟悉注冊申報(bào)和檢測流程,問題與難點(diǎn)很多。在該公司深圳研發(fā)中心的技術(shù)支持下,生產(chǎn)資質(zhì)才順利通過了貴陽醫(yī)療器械檢測中心和省藥監(jiān)局審核小組現(xiàn)場審核,產(chǎn)品技術(shù)已經(jīng)成熟。 上海市德國原裝進(jìn)口黑體爐固定點(diǎn)黑體爐又極大程度地提升了輻射測溫精度,在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
黑體爐BR-M500特點(diǎn)■溫度范圍室溫+10℃~500℃■PID自動控溫■緊湊而堅(jiān)固的設(shè)計(jì)■適用于校準(zhǔn)與測試基本性能工作環(huán)溫0-45℃重量4.8kg外形尺寸(L×W×H)220×160×260mm電氣參數(shù)傳感器Pt100鉑電阻控溫方式PID電源電壓220VAC5A450W測量參數(shù)溫度范圍室溫+10℃-500℃精度±(0.38±0.002[t])分辨率0.1℃輻射孔徑Φ70mm發(fā)射率>0.97升溫時間100℃≤30分鐘附件BR-M500黑體輻射源一臺電源線一根備用5A保險(xiǎn)絲2只(電源座內(nèi)有備用1只)使用說明書一份備用瓷片2片,云母片2片
如前文所述,由于我們測量的物體都不是標(biāo)準(zhǔn)黑體,不同物體的發(fā)射率也不盡相同,這些因素會導(dǎo)致較大的測量誤差。因此需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。具體的處理方法是:一是收集紅外傳感器對黑體爐標(biāo)定數(shù)據(jù)。記錄不同溫度下目標(biāo)的灰度I,和實(shí)際溫度T;二是目標(biāo)圖像灰度值與溫度相關(guān)關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式,即回歸方程式。由于灰度和溫度具有高度相關(guān)性,可以使用一元線性回歸分析方法來擬合構(gòu)回歸方程。通過該方程即可根據(jù)紅外相機(jī)拍攝到目標(biāo)的灰度值計(jì)算出目標(biāo)的實(shí)際溫度.發(fā)射率測量儀器見圖4,分別為日本某公司生產(chǎn)的FTIR-6100型傅里葉光譜分析儀和HIT-2型面源黑體爐。
黑體開始發(fā)展的是高溫黑體,早在20世紀(jì)50年代,由于光學(xué)高溫計(jì)的應(yīng)用,當(dāng)時的蘇聯(lián)和英國已經(jīng)研制出了黑體爐,最高工作溫度可以達(dá)到2500℃。20世紀(jì)60年代,日本生產(chǎn)出臥式黑體爐,最高工作溫度為2200℃;同年代,我國也研制出臥式黑體爐,工作溫度為900~3200℃。在20世紀(jì)60年代,中溫黑體就有人開始研究,因?yàn)楫?dāng)時的技術(shù)條件限制,對黑體技術(shù)(如黑體腔、等溫黑體腔、黑體發(fā)射率等)認(rèn)識不足,甚至將熱電偶檢定爐的中間放置一個靶子就看作是黑體。自從美國在越南使用紅外技術(shù),成功地偵察到密林中的胡志明小道后(注:當(dāng)時胡志明小道是運(yùn)輸線),隨后,各國都開展了紅外偵察、紅外偽裝、紅外制導(dǎo)、紅外誘餌、空中防衛(wèi)等技術(shù)的研究工作,這就促進(jìn)了對黑體技術(shù)的研究,尤其是對中低溫黑體爐的研究。因此國外在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)有低溫黑體,我國對低溫黑體的研究,是從20世紀(jì)90開始。沒有昂貴的黑體爐等**標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置,怎樣實(shí)現(xiàn)測溫儀快速校準(zhǔn)驗(yàn)證成為計(jì)量部面臨的一大難點(diǎn)。上海黑體爐的校準(zhǔn)
用高、低溫黑體爐作校正測量,但在應(yīng)用中卻是用的檔片機(jī)構(gòu).上海黑體爐以及黑體爐的原理
試驗(yàn)用鍋發(fā)射率測試3.1測量儀器鍋體材料是影響灶具熱效率的重要因素之一,因此,本試驗(yàn)主要測量新、舊兩版國標(biāo)下鋁制鍋具材料的發(fā)射率,分別為舊國標(biāo)下的普通白色鋁鍋和新國標(biāo)下的黑色無光鋁鍋,以下分別簡稱“白鍋”和“黑鍋”。發(fā)射率測量儀器見圖4,分別為日本某公司生產(chǎn)的FTIR-6100型傅里葉光譜分析儀和HIT-2型面源黑體爐。3.2發(fā)射率測量針對標(biāo)準(zhǔn)用鍋的樣品,使用HIT-2型黑體爐作為參考黑體輻射源,在120℃下,分別測量黑體輻射源、黑鍋和白鍋的輻射量,經(jīng)過計(jì)算機(jī)進(jìn)行傅里葉變換,獲得黑鍋和白鍋在2.5~25μm紅外波段的發(fā)射率,測量結(jié)果見圖5。上海黑體爐以及黑體爐的原理