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光 电高温计 校准中的有效波长修正 原遵东 (中国计量科学研究院，北京 100013) 摘 要 针对以精密钨带灯为标准器的精密光电高温计校准，介绍了光电高温计的工作原理、有效波长的概 念和对高温计有效波长测量基本要求；详细阐述了采用钨带灯的直接比较分度法中灯电流的亮度温度波长的修正 方法。基于高稳定度钨带灯物理模型计算了亮度温度一波长变化率，给出拟合公式。举例说明钨带灯电流的波长 修正。定性分析了不同类型钨带灯物理模型差异对亮度温度一波长变化率的影响。 关键词 光电高温计；校准；钨带灯；亮度温度；有效波长；修正 0 引言 Lb T)=》 [eXp( )一·] (1) 精密光电高温计(以下简称高温计)C1I4]通常 式中，C1、C2分别为第一、第二辐射常数。 作为温度计量标准器，用于标准钨带灯检定、高温热 在本文中讨论的高温计，特指采用线性光电探 电偶检定的温度量值确定。近年来更多地被作为高 测器实现光电转换的单波段窄带通的高温计。高温 温黑体辐射源的温度标准器，也用于其它高温精密 计通常由光学成像系统、单色器、光电探测器及电子 测量。 线路等基本组成部分构成。其输出信号S(T)与黑 体温度T之间的关系为： 高温计的校准是确定其分度特性(或示值误 差)，即确定高温计函数S(T)或确定高温计示值与 s(T)： l L6( ，T)R( )dA (2) 温度标准器温度量值之关系。从技术上讲，高温计 的校准可采用固定点法和比较法。采用固定点黑体 其中，A和力分别为高温计的测量目标面积和接收 校准高温计是目前最高水平的校准方法。由于钨带 立体角，R( )是高温计的绝对光谱响应度。 灯使用方便、性能稳定的特点，用钨带灯作为标准器 为采用钨带灯和亮度温度的概念分度高温计， 的比较分度方法是长期以来直至目前被广泛采用的 需要引入有效波长理论。 选择已知温度为 的参考点黑体。当高温计 简便、经济的方法。 测量温度分别为 和T的黑体时，其输出信号之 钨带灯是非黑体，灯电流恒定时其亮度温度是 比为S／S，引入有效波长 ，结合Planck公式可 波长的函数。因此利用钨带灯分度高温计的前提， 得[4]： 是已知钨带灯在高温计波长下亮度温度与灯电流的 关系。通常在校准中会涉及有效波长¨5 J的修正 个 一 ———————————————————— ————————————————一 问题，为此，本文介绍了对此所做的研究和探讨。 TrT) 唧(最)-1]+1{ 1 高温计工作原理 (3) 式(3)是利用有效波长概念的高温计测温公式[引。 高温计属非接触测温仪表。它采用光电探测器 实现光电转换，测量物体在确定波长下的光谱辐射 2 钨带灯的亮度温度与高温计有效波长 亮度，并依据Planck辐射定律确定物体的亮度温 采用钨带灯作为标准器校准高温计时，高温计 度。Planck公式描述了黑体温度T、黑体辐射在真