【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于红外测试，具体涉及一种半球全波长发射率测量装置及方法。
技术介绍
1、红外发射率是表征材料辐射能力的关键参数，在新材料研制、遥感成像、红外隐身及热处理工艺等领域具有广泛的应用，具体如航空隐身涂料的设计与评估、航天器尾焰温度检测、核电站换热材料的表征、遥感卫星图像的仿真与校正等。多年来准确掌握材料的发射率数值是众多学者和科研人员不懈追求和努力的目标，材料发射率的测量方法主要有反射法、能量法、量热法和多光谱法。其中量热法是将被测物体与其周围相关物体共同组成一个热交换系统，之后根据传热理论导出系统有关材料发射率的传热方程，在测出样品有关点的温度值，就能确定系统的热交换状态，从而求出样品的发射率，但是无论是稳态量热法还是瞬态量热法都有其缺点，例如稳态量热法样品制作麻烦、测试时间长；而瞬态量热法则存在着只能测量导体材料的问题。
技术实现思路
1、本专利技术为克服现有技术，提供了一种半球全波长发射率测量装置及方法。本专利技术结合椭球一焦点处发射的光线经过其内壁的反射后必回到其另一焦点的特性，能快速测量被测物体半球全波长发射率。
2、一种半球全波长发射率测量装置包含热电偶、水冷壁、标准样品、标准样品加热器、驱动机构、被测物体加热器和内壁镀金空心椭球体；
3、内壁镀金空心椭球体在长轴方向的一端部敞口，另一端端部安装有热电偶，热电偶的探测头布置于所述另一端所在的焦点处，所述探测头表面覆盖高发射率涂层，内壁镀金空心椭球体的外侧面包覆有水冷壁，在所述敞口外侧设置有驱
4、一种半球全波长发射率测量方法，所述方法包含：
5、s1、将所述测量装置布置于真空室内；
6、s2、抽真空，当真空室内部的气压到达一定量级时，水冷壁进行水冷；
7、s3、将被测物体加热器和标准样品加热器温度分别升至被测物体和标准样品测试所需温度t1；
8、s4、将加热后的被测物体连同被测物体加热器一起被驱动机构驱动置于测试口处，且被测物体表面中心与内壁镀金空心椭球体一端所在焦点重合；
9、s5、待热电偶输出的电压稳定后记录其输出电压值；
10、s6、将加热后的标准样品连同标准样品加热器一起被驱动机构驱动置于测试口处，且标准样品表面中心与内壁镀金空心椭球体一端所在焦点重合；
11、s7、待热电偶输出的电压稳定后记录其输出电压值。
12、进一步的，被测物体的发射率εs由如下公式给出：
13、
14、其中，ε0为内壁镀金空心椭球体的发射率，εb为标准样品在温度为t1时的发射率，v0为一定量级的真空度下测试口处不放置任何物体时的热电偶输出电压值。
15、本专利技术相比现有技术的有益效果是：
16、1、本申请方法克服了传统量热法的缺点，能够快速的测量被测物体的半球全波长发射率，同时对被测物体的材质没有限制。
17、2、本申请方法与传统量热法的热沉相比，本方法的椭球体镀金内壁具有较低的发射率，加热器工作时内壁的温度不会大幅升高，所以对装置的水冷要求不高，可以有效减少装置的设计功耗。
18、下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步地说明：
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1.一种半球全波长发射率测量装置，其特征在于：包含热电偶(1)、水冷壁(2)、标准样品(3)、标准样品加热器(4)、驱动机构(5)、被测物体加热器(8)和内壁镀金空心椭球体(11)；
2.根据权利要求1所述一种半球全波长发射率测量装置，其特征在于：所述驱动机构(5)包含驱动电机(5-1)、丝杆副(5-2)、连接板(6)、滑块(7)和固定架(9)；
3.根据权利要求1所述一种半球全波长发射率测量装置，其特征在于：所述内壁镀金空心椭球体(11)的长轴竖向布置并与被测物体加热器(8)的移动方向垂直。
4.一种半球全波长发射率测量方法，其特征在于：所述方法基于权利要求1-4任一项所述测量装置实现的，所述方法包含：
5.根据权利要求4所述一种半球全波长发射率测量方法，其特征在于：被测物体的发射率εs由如下公式给出：
6.根据权利要求4所述一种半球全波长发射率测量方法，其特征在于：标准样品(3)和被测物体(10)的材质相同或不相同。
7.根据权利要求5所述一种半球全波长发射率测量方法，其特征在于：被测物体的发射率由如下关
8.根据权利要求7所述一种半球全波长发射率测量方法，其特征在于：步骤S2中当真空室内的气压达到10-3Pa量级时，水冷壁(2)进行水冷，并记录热电偶输出电压值V0。
...【技术特征摘要】
1.一种半球全波长发射率测量装置，其特征在于：包含热电偶(1)、水冷壁(2)、标准样品(3)、标准样品加热器(4)、驱动机构(5)、被测物体加热器(8)和内壁镀金空心椭球体(11)；
2.根据权利要求1所述一种半球全波长发射率测量装置，其特征在于：所述驱动机构(5)包含驱动电机(5-1)、丝杆副(5-2)、连接板(6)、滑块(7)和固定架(9)；
3.根据权利要求1所述一种半球全波长发射率测量装置，其特征在于：所述内壁镀金空心椭球体(11)的长轴竖向布置并与被测物体加热器(8)的移动方向垂直。
4.一种半球全波长发射率测量方法，其特征在于：所述方法...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇峰，刘文皓，贾辉，张伟，王洋，楚春雨，吴元庆，
申请(专利权)人：渤海大学，
类型：发明
国别省市：
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