當(dāng)談及黑體的溫度精度時(shí),必須考慮以下四個(gè)因素:?溫度傳感器(通常是Pt傳感器)?電子測(cè)試單元?溫度傳感器和發(fā)射面之間的導(dǎo)熱材料?反射率只要以上因素中有一個(gè)沒能控制好,就不能保證溫度精度。問題是溫度芯片和發(fā)射表面之間的熱接觸無(wú)法測(cè)量。這也就是為什么在說明溫度精度時(shí),廠家只能說明其溫度傳感器結(jié)合他們測(cè)試卡的精度,而不是黑體溫度的實(shí)際精度??傊?,廠家給出的精度也許是一個(gè)不錯(cuò)的指導(dǎo)。作為需要慎重考慮的參數(shù),黑體爐的反射率以及溫度傳感器和發(fā)射面之間的導(dǎo)熱材料上,從而保證黑體的溫度精度盡可能的接近溫度傳感器的精度。在黑體爐上進(jìn)行了標(biāo)定試驗(yàn)研究,分析了曝光時(shí)間、光圈、焦距以及標(biāo)定距離等參數(shù)對(duì)CCD灰度測(cè)量的影響。中溫黑體爐圖片
黑體爐的校準(zhǔn)具有比較好的持久性。校準(zhǔn)的持久性是指黑體經(jīng)過校準(zhǔn)后的持續(xù)時(shí)間。大部分的黑體都需要每年進(jìn)行校正。歐普士BR系列校正的有效期是兩年。溫度傳感器,電子器件,發(fā)射面和發(fā)射涂層這些模塊的精細(xì)選擇,是能夠保證輻射校準(zhǔn)的持久性。04升降溫時(shí)間升溫和降溫時(shí)間也是黑體的重要特性,這一點(diǎn)雖然不能改變其測(cè)試性能,但能夠極大地影響實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)效率。1℃的變化如果需要等待5分鐘,這個(gè)時(shí)長(zhǎng)會(huì)造成實(shí)驗(yàn)的拖延或不及時(shí),或生產(chǎn)效率的降低,尤其是在需要不斷改變黑體溫度的情況下。上海熱成像儀黑體爐黑體爐為研究熱輻射的基本理論提供了不可或缺的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
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(lái)標(biāo)定紅外點(diǎn)式測(cè)溫儀、線型掃描測(cè)溫儀、熱成像儀的標(biāo)準(zhǔn)源??梢宰鳛檎坠怆姕y(cè)試系統(tǒng)的一部分。常用黑體爐,用數(shù)字顯示文控器來(lái)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(zhǎng)、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(cè)量?jī)x器進(jìn)行溫度校準(zhǔn)的較理想的目標(biāo)源
黑體爐標(biāo)準(zhǔn)的制定主要參照兩方面的指標(biāo):一是要同時(shí)考慮制冷和制熱性能;二是要完善全年控制策略。在全年能效的制定上,以APF或者IPLV作為參考指標(biāo),同時(shí)還要在全國(guó)不同氣候區(qū)域中參考系統(tǒng)的全年耗電曲線。特別提出的是,在加入末端產(chǎn)品進(jìn)行整體系統(tǒng)的能效評(píng)價(jià)后,對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的制定也更加的復(fù)雜。目前,標(biāo)準(zhǔn)中擬納入的末端形式有以下幾種:輻射采暖、強(qiáng)制性對(duì)流換熱器、風(fēng)機(jī)盤管、采暖散熱器和地板采暖五種。因此在不同的末端形式下,對(duì)于出水溫度的要求也不盡相同。標(biāo)準(zhǔn)也充分考慮到了這一點(diǎn),以不同的出水溫度為參考值。一個(gè)典型的黑體爐主要由加熱元件、爐體、控溫系統(tǒng)和輻射孔等關(guān)鍵部件組成.
黑體爐的另一個(gè)品牌INFRAMET位于波蘭,成立于2002年,一家高科技設(shè)備制造商,用于測(cè)試電光監(jiān)視系統(tǒng)(熱成像儀、夜視設(shè)備、可見光近紅外攝像機(jī)、SWIR成像儀、激光測(cè)距儀、激光指示器、多傳感器系統(tǒng)、融合系統(tǒng)、紫外攝像機(jī)、光學(xué)瞄準(zhǔn)器)和此類系統(tǒng)的主要模塊(圖像增強(qiáng)器管、紅外焦平面陣列/CCD/CMOS成像傳感器、光學(xué)物鏡)。EO監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的質(zhì)量控制、設(shè)計(jì)優(yōu)化、制造和維護(hù)需要測(cè)試設(shè)備。這里就簡(jiǎn)單介紹一下INFRAMET黑體源,分為腔體和面源黑體爐是一種能夠模擬理想黑體輻射特性的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,它在熱輻射研究領(lǐng)域扮演著至關(guān)重要的角色。上海黑體爐原理圖
通過比較樣品與黑體爐在4μm~16μm內(nèi)的遠(yuǎn)紅外輻射能量積分作為測(cè)試結(jié)果。中溫黑體爐圖片
研究發(fā)現(xiàn),發(fā)射率越高,黑體輻射對(duì)環(huán)境的敏感度越低,受環(huán)境溫度影響越小。黑體爐的優(yōu)勢(shì)之一就是其高發(fā)射率,所有的擴(kuò)展面源黑體的發(fā)射率都是,腔式黑體的發(fā)射率>。擴(kuò)展面源黑體的通過其符合LNE(與NIST同等的法國(guó)標(biāo)準(zhǔn))特定的一種特定涂料來(lái)實(shí)現(xiàn)高發(fā)射率。HGH通過對(duì)黑體進(jìn)行輻射校準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)黑體在1到14um的整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)其等效發(fā)射率達(dá)到1。通過一個(gè)簡(jiǎn)單的測(cè)試來(lái)了解輻射校準(zhǔn)的重要性:100℃的條件下,分別在不做輻射校準(zhǔn)和做輻射校準(zhǔn)的情況下測(cè)量黑體(發(fā)射率)的溫度(通過紅外溫度計(jì))。不做輻射校準(zhǔn)的情況下其表面溫度為98℃,而做過輻射校準(zhǔn)后其表面溫度為100℃??紤]到這種情況,有些人可能認(rèn)為反射率不如等效反射率那么重要。然而,輻射校準(zhǔn)是在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中計(jì)算得出的,實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度大概在22-23℃左右,并且是在光譜中的特定波段,其校正結(jié)果只在該實(shí)驗(yàn)溫度和波段下有效。因此這種情況下需要嚴(yán)格控制工作環(huán)境的溫度。 中溫黑體爐圖片