一种材料光谱发射率测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种材料光谱发射率测量装置，样品加热装置与黑体炉连接，黑体炉与电动平移台连接，电动平移台上设置有电动转台，电动平移台与计算机连接，温度控制器与电动转台连接，锁相放大器分别与探测器、斩波器、计算机连接，探测器与单色仪连接，单色仪一端与滤光片轮连接，一端与计算机连接，有利于测量光谱发射率选择性强的材料，易于检测，测量模型简明，在理论上适于建立高精度计量标准，采用新的测温热电偶分度方法减小了发射率测量的不确定度，整套装置实现了对物体光谱发射率测量系统的参数设置，自动测量，以及一定的数据处理能力和自动保存功能提高了装置测量水平。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本技术涉及光谱发射率测量
，具体的说是一种材料光谱发射率测量 目.ο【
技术介绍
】发射率分为全发射率和光谱发射率，是反映物体热辐射能力的物理量，是重要的热物理参数，它是影响物体的热辐射能力及其光谱分布、物体间热辐射交换量的主要参数，材料发射率特性在许多传统工业领域对能源有效利用起着重要作用，高新
中也起着关键作用，材料发射率不仅去材料化学成分有关，还与自身表面状态、温度等多种因素有关，由于影响发射率及其测量的因素很多，发射率测量的具体方法种类繁多，特点各异，发射率测量的水平一直难以提高，同类材料发射率测量结果可比性较差。因此，为克服上述技术的不足而设计出一种能准确、可靠的测量材料光谱发射率，且测量精度高、不确定度小的材料光谱发射率测量装置，正是专利技术人所要解决的问题。【
技术实现思路
】针对现有技术的不足，本技术的目的是提供一种材料光谱发射率测量装置，其结构简单，测量准确可靠，测量精度高，不确定度小。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种材料光谱发射率测量装置，其包括样品加热装置、黑体炉、温度控制器、镀金球面反射镜、镀金平面反射镜、斩波器、滤光片轮、单色仪、探测器、锁相放大器、电动平移台、电动转台、计算机，所述电动平移台上设置有电动转台，所述电动转台上设置有样品加热装置、黑体炉，所述样品加热装置与黑体炉连接，所述黑体炉与电动平移台连接，所述电动平移台与计算机连接，所述温度控制器与电动转台连接，所述锁相放大器分别与探测器、斩波器、计算机连接，所述探测器与单色仪连接，所述单色仪一端与滤光片轮连接，所述单色仪的另一端与计算机连接。本技术的有益效果是:1、本技术整套装置实现了对物体光谱发射率测量系统的参数设置，自动测量，以及一定的数据处理能力和自动保存功能。2、本技术通过采用光栅单色仪，配合截止滤光片可进行波长连续选择，有利于测量光谱发射率选择性强的材料，易于检测，测量模型简明，在理论上适于建立高精度计量标准。3、本技术通过采用直径1mm的铠装热电偶测量样品温度，直接控制样品温度，根据不确定度相关原理，将控温热电偶在相应黑体辐射源的标准铂电阻的测温孔内进行分度，减小了光谱发射率测量不确定度。4、本技术通过建立二级光谱影响模型，对测量结果进行修正，消除了杂散辐射影响，具有更好的线性度。【【附图说明】】图1是本技术结构示意图。附图标记说明:1_样品加热装置；2_黑体炉；3_温度控制器；4_镀金球面反射镜；5_镀金平面反射镜；6_斩波器；7_滤光片轮；8_单色仪；9_探索器；10_锁相放大器；11_电动平移台；12_电动转台；13-计算机。【【具体实施方式】】下面结合具体实施例，进一步阐述本技术，应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落在申请所附权利要求书所限定的范围。参见图1为本技术结构示意图，装置包括样品加热装置1、黑体炉2、温度控制器3、镀金球面反射镜4、镀金平面反射镜5、斩波器6、滤光片轮7、单色仪8、探测器9、锁相放大器10、电动平移台11、电动转台12、计算机13，电动平移台11上设置有电动转台12，电动转台12上设置有样品加热装置1、黑体炉2，样品加热装置1与黑体炉2连接，电动平移台11与计算机13连接，温度控制器3与电动转台12连接，锁相放大器10分别与探测器9、斩波器6、计算机13连接，探测器9与单色仪8连接，单色仪8 一端与滤光片轮7连接，另一端与计算机13连接。参见图1为本技术结构示意图，温度控制器3将样品稳定在设定温度，样品加热装置1和黑炉体2通过电动平移台11的移动，黑体和样品先后经过光路，经镀金球面反射镜4、镀金平面反射镜5成像于单色仪8的入射狭缝，单色仪8入口前方加滤光片转轮7，斩波器6置于单色仪8入射狭缝前，以设定的频率反复遮挡光路，使光路以固定的频率通、断，光路通过的时候探测器9探知的是黑体或样品的辐射，断的时候，探测器9探知的是斩波器6的辐射，由于斩波器6以固定的频率遮挡光路，且黑体和样品的温度远高于室温，而斩波器6的温度约为室温，所以探测器9上产生频率稳定的交流电信号，锁相放大器10对信号进行放大处理，数据采集系统进行采集、处理，通过转动电动转台12可以与样品表面法向成一定角度，测量其他角度定向光谱发射率。本技术采用直接测量方法，建立了温度范围473K?1000K，光谱范围为2 μπι?15 μπι内的材料光谱发射率测量装置，应用测量装置对氧化不锈钢样品的光谱发射率进行测量，验证了装置的可靠性，找到改进实验测量水平的方向，经过对测量不确定度的评定，在473Κ?1000Κ温度范围，2 μπι?15 μπι光谱范围内对氧化不锈钢样品光谱发射率测量的标准不确定度小于0.04。光谱发射率测量装置具备了在窄光谱带宽条件下测量法向光谱发射率、全波发射率的能力，还具有测量与样品法向不同夹角的定向光谱发射率、全波发射率的能力。【主权项】1.一种材料光谱发射率测量装置，其特征在于:其包括样品加热装置、黑体炉、温度控制器、镀金球面反射镜、镀金平面反射镜、斩波器、滤光片轮、单色仪、探测器、锁相放大器、电动平移台、电动转台、计算机，所述电动平移台上设置有电动转台，所述电动转台上设置有样品加热装置、黑体炉，所述样品加热装置与黑体炉连接，所述黑体炉与电动平移台连接，所述电动平移台与计算机连接，所述温度控制器与电动转台连接，所述锁相放大器分别与探测器、斩波器、计算机连接，所述探测器与单色仪连接，所述单色仪一端与滤光片轮连接，所述单色仪的另一端与计算机连接。【专利摘要】本技术公开了一种材料光谱发射率测量装置，样品加热装置与黑体炉连接，黑体炉与电动平移台连接，电动平移台上设置有电动转台，电动平移台与计算机连接，温度控制器与电动转台连接，锁相放大器分别与探测器、斩波器、计算机连接，探测器与单色仪连接，单色仪一端与滤光片轮连接，一端与计算机连接，有利于测量光谱发射率选择性强的材料，易于检测，测量模型简明，在理论上适于建立高精度计量标准，采用新的测温热电偶分度方法减小了发射率测量的不确定度，整套装置实现了对物体光谱发射率测量系统的参数设置，自动测量，以及一定的数据处理能力和自动保存功能提高了装置测量水平。【IPC分类】G01N21/25【公开号】CN205027658【申请号】CN201520832078【专利技术人】高水静, 彭雷 【申请人】华北理工大学【公开日】2016年2月10日【申请日】2015年10月19日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种材料光谱发射率测量装置，其特征在于：其包括样品加热装置、黑体炉、温度控制器、镀金球面反射镜、镀金平面反射镜、斩波器、滤光片轮、单色仪、探测器、锁相放大器、电动平移台、电动转台、计算机，所述电动平移台上设置有电动转台，所述电动转台上设置有样品加热装置、黑体炉，所述样品加热装置与黑体炉连接，所述黑体炉与电动平移台连接，所述电动平移台与计算机连接，所述温度控制器与电动转台连接，所述锁相放大器分别与探测器、斩波器、计算机连接，所述探测器与单色仪连接，所述单色仪一端与滤光片轮连接，所述单色仪的另一端与计算机连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高水静，彭雷，
申请(专利权)人：华北理工大学，
类型：新型
国别省市：河北;13