公开的基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置及其使用方法属光学工程及传感器技术领域，该测试装置包括有：金属壳体及其内的蓝宝石窗、物镜、场镜、二象限探测器、调理电路、接口电路，其中二象限探测器是探测镁及镁合金燃点温度光谱波长的，这种测试装置具有设计结构简单，体积小、重量轻，使用方便、寿命长、测量可靠等优点；该测试装置的使用方法首先是采用标准测温计量仪器对基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置作静态标定，使用前作标定为测量准确性和可靠性做出了保障，其次是采用标准测温仪器与基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置共同测试待测目标的温度并作比较，这样对镁及镁合金燃点温度的测试结果会更准确、更可靠；本发明专利技术的基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置及使用方法值得采用和推广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术公开的基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置及其使用方法属光学工程及传感器
，具体涉及的是ー种镁及镁合金燃点温度的测试装置及其使用方法，该测试装置利用镁合金燃烧时镁燃烧光谱确定燃点，采用比色测温准确测量燃烧点的温度。该测试装置的使用方法是采用标准测温计量仪器对该测试装置作静态标定，然后该测试装置采用比色测温法在镁及镁合金燃烧光谱范围内采用两不同波段探測器探测光谱响应，从而实现镁及镁合金燃烧点的測定并实现温度的准确测量。ニ.
技术介绍
镁合金燃点的测试影响因素很多，如燃点实测值随粒度的不同而不同，镁及镁合金燃烧点建立过程速度快，氧化镁烟雾带来干扰等。镁合金燃烧时表面温度可达2000°C以上，使用传统的接触式测温法很难完全避免高温对测温元件的侵蚀，同时也会影响试样表面的温度分布，对测温结果带来干扰。不同成分的镁合金材料的表面的光谱发射率也不尽相同，依赖发射率的测温方法就会受到限制。为了测量镁及镁合金的燃点，国内外学者进行了大量的研究。国外将镁合金加工成均匀细丝，加热至燃烧，同时记录其温度变化曲线，取曲线上的突变点为镁的燃点，虽然测试效率高，但测试精度差，因为镁合金细丝团聚状态难固定。国内将镁合金加工成小圆棒，加热并测试其表面温度，同时肉眼观察镁合金表面变化，将首先出现燃烧点的温度定为燃点，该方法测试效率低，测试误差也大。总的来看，镁的燃烧点确定不准确。在镁合金升温过程中，一旦温度达到镁的熔点，便有大量镁被氧化，并在很短时间内放出大量的热，过高的温度导致镁加速液化，更多的液态镁从氧化镁孔隙中挤出，与氧接触导致镁的起火燃烧。整个过程发生时间很短，究竟何时开始起火燃烧，时间点很难准确观察确定，并且现有的方法体积大，结构复杂，不适合生产线的测试需求。因此，合理地、准确判断燃烧点及燃烧点温度的測量方法的提出，是推动镁合金发展的重要环节。本专利技术为了克服接触式測量破坏温度场分布和物体表面光谱发射率的影响，设计了基于比色法的镁及镁合金燃点温度测试装置，该测试装置响应时间短，体积小、重量轻，可以分布在生产线上，采用非接触式測量，提高了仪器使用寿命。三.
技术实现思路
本专利技术的目的是向社会提供这种基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置及其使用方法。这种基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置具有设计结构简单，体积小、重量轻，使用方便、寿命长等特点。这种基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置的使用方法具有简单方便，測量可靠等优点。本专利技术的技术方案包括基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置的技术方案和基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置使用方法的技术方案两部分。本专利技术的基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置的技术方案是这样的这种基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置包括有金属壳体及其内的蓝宝石窗、物镜、场镜、ニ象限探測器、调理电路、接ロ电路，采用圆柱形金属壳体可由外接支架固定，在该装置的金属壳筒内垂直于圆柱形中心轴线从前到后依次设置有蓝宝石窗、物镜、场镜、ニ象限探測器，其中蓝宝石窗设置在金属壳筒内的前端，物镜放置于靠近蓝宝石窗的圆形窗内，场镜设置于物镜的焦平面上，技术特点在于所述的ニ象限探測器是探测镁及镁合金燃点温度光谱波长的ニ象限探測器，该ニ象限探测器设置在场镜之后，ニ象限探測器的输出端与其后的调理电路的输入端联接，调理电路的输出端与接ロ电路输入端联接，设置在金属壳筒内尾端的接ロ电路备外接计算机系统。所述的比色测温原理是根据热辐射体在两个波段上的光谱辐射出射度的比值与温度的函数关系来測量温度。这种比色测温原理大大减小了被测目标的发射 率带来的影响，抗干扰能力强，因此这种比色测温方法比较准确、可靠。所述的蓝宝石窗，例如可选择采用北京茂丰光电科技的0Q0PWB50. 8-C型号的蓝宝石做窗。所述的物镜，例如可选择采用长春金龙光电科技的11B1027R型号的双凸透镜。所述的场镜，例如可选择采用长春金龙光电科技的11B1092R型号的双凸透镜。所述的调理电路由两个结构完全相同的放大电路构成，每个放大电路均包括ー个积分运算电路及两个低通滤波电路，其中ニ象限探測器的每ー个负极连接运算放大器的同相输入端并且通过稳压ニ极管D0-35接地，ニ象限探測器的每ー个正极连接运算放大器的反相输入端，运算放大器的反相输入端和输出端形成积分运算电路，在运算放大器的电源端和ニ象限探測器负极处各连接ー个无源的低通滤波电路。根据以上所述的基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置，技术特点还有所述的ニ象限探測器的结构是在基板左半部上下设置并联的两光敏ニ极管构成左象限光敏面，在基板右半部上下设置并联的两光敏ニ极管构成右象限光敏面，并在相邻的左右两个象限光敏面上各自胶合波长不同的窄带干渉滤光片，其中用波长为480 680nm的窄带干涉滤光片覆盖左象限光敏面，用波长为680 900nm的窄带干涉滤光片覆盖右象限光敏面，该两片滤光片的拼接缝须对准两光敏面的相邻槽。所述的ニ象限探測器的基板，例如可采用的基板选择纸基覆铜箔板材质的等。所述的光敏ニ极管，例如可选择鼎元H)系列中TK 120H)型号的等。所述的窄带干涉滤光片，例如可选择采用北京茂丰光电科技的M-650FS20-25和M-850F20-25型号的等。所述的胶合窄带干涉滤光片的胶合材料，例如可选择采用509透明胶的胶合材料等。根据以上所述的基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置的使用方法，技术特点在干所述的基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置的使用方法首先是采用标准测温计量仪器用于对基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置作静态标定。所述的标准测温计量仪器选择采用被校准后的红外测温仪、或中温黑体炉等等。所述的对基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置作静态标定，具体静态标定操作过程是令rnnnq1 R(T、一一 S^R(A^r(^><e(hJ)xll^2MiAj)dAh(T) S(Ai)x R(Ai)X τ (λ2)χε(Λ2,Τ)χ^ + Μ2(λ,Τ) λ'(I)式中= λφ-λ 1,=，分别是热力学温度为T的非黑物质的同一点在波长为λいλ 2下的单色辐射出射度。Λ λ是选取的系统带宽。R(T)是辐射光信号经两个不同波长的窄带滤光片传入左右ニ象限探測器后产生的两路光电流I1(T).I2(T)的比值，S(X)、RU)、τ (λ)分别是波长为λ下窄带干渉滤光片光谱透过率、ニ象限探測器响应函数、光学系统光谱透过率，ε (λ,Τ)是热力学温度为Τ，波长为λ下的光谱发射率。令权利要求1.一种基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置，该装置包括有金属壳体及其内的蓝宝石窗、物镜、场镜、ニ象限探測器、调理电路、接ロ电路，采用圆柱形金属壳可由外接支架固定，特征在于所述的ニ象限探測器是探测镁及镁合金燃点温度光谱波长的ニ象限探測器，该ニ象限探测器设置在场镜之后，ニ象限探測器的输出端与其后的调理电路的输入端联接，调理电路的输出端与接ロ电路输入端联接，接ロ电路备外接计算机系统。2.根据权利要求I所述的基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置，特征在于所述的ニ象限探測器的结构是在基板左半部上下设置并联的两光敏ニ极管构成左象限光敏面，在基板右半部上下设置并联的两光敏ニ极管构成右象限光敏本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于比色法的镁及镁合金燃点温度的测试装置，该装置包括有：金属壳体及其内的蓝宝石窗、物镜、场镜、二象限探测器、调理电路、接口电路，采用圆柱形金属壳可由外接支架固定，特征在于：所述的二象限探测器是探测镁及镁合金燃点温度光谱波长的二象限探测器，该二象限探测器设置在场镜之后，二象限探测器的输出端与其后的调理电路的输入端联接，调理电路的输出端与接口电路输入端联接，接口电路备外接计算机系统。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郝晓剑，潘保武，郝丽娜，王艳红，周汉昌，闫白，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：
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