变温度材料表面发射率的能量法测量技术研究.docVIP

变温度材料表面发射率的能量法测量技术研究 综述了半球发射率的测量技术，对光学法和卡计法进行了对比和分析，重点介绍了基于稳态卡计法的半球发射率测量原理。制作T型热电偶并对其进行标定。通过合理设计，自行组装了一台基于稳态卡计法的热辐射测量装置， 对该装置进行了详细的介绍 ， 利用该装置测量了变温度材料 在 173k~373 k 温度范围内的半球发射率 ，对测量数据进行了误差分析，得出良好的结论。9666 关键词 半球发射率 热电偶 稳态卡计法 测量误差Title Title Title Title Technology research on measuring the hemispherical emittance of thermochromic material Abstract Abstract Abstract Abstract The technology of hemispherical emissivity measurement is reviewed .The optical method and calorimetric method were compared and analyzed .The measurement theory of hemispherical emissivity measurement technology based on a steady-state calorimetric bolometer is introduced .Make a t-type thermocouple and calibrate it.Through careful design, a steady-state calorimetric bolometer was constructed. The apparatus is described in detail.This apparatus can measure the total hemispherical emittance of materials in the temperature range from 173k to 373 K. The apparatus are presented in detail and gived the error analysis of the measurement. Got a good conclusion. Key words hemispherical emittance thermocouple steady-state calorimetric method measurment error目 目 目 目 录 录 录 录 1 引言1 1.1 发射率的定义1 1.2 发射率测量的意义1 1. 3 发射率测量方法1 1. 4 法向发射率的测量2 2 测量原理5 2.1 导热损失 w ire Q 的计算 . 7 2.2 剩余气体的对流和传导引起的热损 gas Q7 2.3 样品边缘的能量辐射8 [6,7] 。光学方法则是通过测量表面反射或发出的辐射来获得发射率的，故在光学方 法中又分为反射计法和辐射计法 [8] 。 卡计法的基本原理是将待测试件放入一个四周等温且内壁涂黑的真空腔内 。 试件 通电加热后 ， 或是在达到稳态后测定试件的表面温度及输入的电功率 ， 或是测出试件 在停止电加热后的降温曲线 ， 再根据能量守恒定律写出热平衡方程 ， 进而算出半球发 射率。卡计法属绝对法，其优点是测量准确度高。它是所有半球发射率 H epsilon; 的测量方 法中准确度最高的方法 ， 而且温度范围广 ， 可以从液氮温度一直到数千度 。 卡计法测 出的是全发射率 ， 可以直接提供工程用的数据 。 主要缺点是测量周期长 （ 指稳态卡计 法 ） ， 试件设备及安装较麻烦 。 稳态卡计法测得的样品发射率 H epsilon; 一般比真正发射率要 高 ， 特别对低发射率样品更是如此 。 其原因在于气体导热 、 引线导热 、 边缘缝隙都使 样品加热器漏热所致。稳态卡计法无法测量发射率很低（如抛光金、银）的表面 ， 对 于低发射率的表面需要用非稳态法来测量。 反射计法的基本原理是首先测出样品的光谱反射率 lambda; rho; ，对不透明物体则有lambda; lambda; lambda; rho; alpha; epsilon; minus; = = 1 ，进而求出全发射率 epsilon; 。该方法的主要优点是能测出光谱发射率 lambda; epsilon; ， 因而有利于研究选择性热控涂层 ， 试样的制备及安装均很方便 ， 测试周期短 。 主要缺 点是误差来源较多，而且对这些误差很难进行精确