建立的黑体炉空腔有效发射率0.99985~0.99994、亮度温度测量标准不确定度0.04℃~0.25℃,均达到国内比较高、国际先进水平。据项目负责人原遵东介绍,辐射测温不需要接触被测物体,测量准确度较高、动态性能好,被广泛应用于工业领域。黑体辐射是辐射测温的理论基础,绝大多数辐射温度计都需要用黑体辐射源来校准或检定。在中温区,黑体辐射源本身的溯源性能大都采用接触式标准温度计作为计量标准器。但由于辐射源的发射率不为1,黑体腔与标准温度计之间又存在温差,黑体辐射源的实际不确定度往往远超过接触式标准温度计的不确定度。这给黑体辐射源的应用带了了很大的技术风险。为此,中国计量院热工所开展了相关研究,旨在建立一套装置,为黑体辐射源提供亮度温度校准,使黑体辐射源能够直接作为亮度温度标准器,并提高其作为标准源的溯源性能。根据黑体炉的构造一般分为腔体式和靶面式两种。欧普士黑体炉BR125
黑体的主要功能是产生一定温度下的标准辐射。因此在温度计量中主要用于检定各种辐射温度计,如光学高温计、红外温度计、红外热像仪等。随着科学技术的发展,黑体的用途已经不局限于在温度计量方面的应用。在光学方面,已经普遍采用黑体作为标准辐射源和标准背景光源。在测量领域里,黑体已经用于测量材料的光谱发射、吸收和反射特性。在高能物理的研究中,黑体已经用作为产生中子源。不同的用途对黑体的要求是不一样的。在温度计量领域,主要是利用黑体辐射和温度的对应关系,因此要求黑体的发射率越高越好。要求黑体的辐射能量按照光谱分布(也就是黑体光谱辐射能量、也称为单色能量)都能符合普朗克定律,这样我们在检定或校准辐射温度计时,以黑体的温度(或标准辐射温度计)的示值,来修正辐射温度计的偏差。因此在选择黑体时通常是选择发射率较高的腔式黑体,同时也要注意黑体腔口直径,温度均匀性和辐射温度不确定度。在光学应用中,通常要求辐射源的辐射面积较大,但是温度不高,只关注辐射面的温度均匀性而不一定关注辐射能量与温度对应的准确性,因此选择面源黑体较多。 中高温黑体炉BR1450高级的腔体式黑体炉可以做到3000℃,而且升降温速度极快,十几分钟即可升上去并稳定住!
如前文所述,由于我们测量的物体都不是标准黑体,不同物体的发射率也不尽相同,这些因素会导致较大的测量误差。因此需要对数据进行处理。具体的处理方法是:一是收集红外传感器对黑体炉标定数据。记录不同温度下目标的灰度I,和实际温度T;二是目标图像灰度值与温度相关关系的数学表达式,即回归方程式。由于灰度和温度具有高度相关性,可以使用一元线性回归分析方法来拟合构回归方程。通过该方程即可根据红外相机拍摄到目标的灰度值计算出目标的实际温度.
严格意义上说,黑体炉是—个被定义为具有较高辐射发射率与吸收性能的理想物体,其特点主要是:1、可以吸收所有的辐射;2、在波长—定情况下,没有物体能够比同温度的黑体发射更多的能量;3、黑体为—个漫发射体。人们使用黑体已经有70余年的时间了,用黑体为实验室与野外测试提供辐射源作为标准参考依据。之后的一段时间,用黑体辐射源测定与检验热成像仪的工作参数。在实际的应用中,近几十年,黑体源作为参数依据,其整体性并没有出现太大的变化,但是红外热成像仪却发展的很快.热像仪的校准要求黑体从单个的形式变为陈列分布,从—维向二维变化。黑体再不是以单个的形式出现,而是—个陈列,并且灵敏度的要求也上了几个数量级。黑体炉外型新颖设计,采用炉体和控温仪一体化结构。
黑体作为标准红外辐射源,它的光谱能量是可以通过计算而获得。红外系统校准、各种材料发射率的测定、红外探测器响应率的测定、红外测温仪、红外热像仪、红外遥感机载星辐射计等仪器的标定,都要使用黑体。BR系列黑体辐射源,温度控制采用PID控制技术,具有精度高、稳定性好的特点。温度校准和修正方便。BR400 中温黑体辐射源/黑体炉温度范围宽广,由环温+10℃~400℃内任意一温度点皆可随需要调整。稳定、重复的校正面板让使用者能快速而准确地校正及测试红外线高温计(红外测温仪)。黑体开孔直径Φ125mm的面积,适用大部份的红外线高温计(红外测温仪)。系统另有RS-232或485的计算机通讯接口方便计算机控制设定温度及自动测试。 黑体炉的发热体与外壳隔热,采用特殊软件限压加热,不需要大功率电源变压器。上海黑体炉法国
对辐射温度计的校准、检定,通常采用比较法,就是通过高稳定度的辐射源通常为黑体炉。欧普士黑体炉BR125
工人们十分忙碌,有的在分拣塑胶外壳、有的在检测电子板、有的在进行组装......机器也开足马力高效运转。在经过38道工序后,一把把医用红外测温***才从出口自动下线。“每一个成品都需要经过专业的黑体炉做两个温度点校准,一是32℃,一是42℃。校准成功后,再拿到恒温水槽去测试,38℃和36℃,校验合格后才能出货。我们每天的产量是3000把左右,成品的合格率达到了97%。”麦斯科技公司技术工程师熊国江介绍。据了解,该公司在转产之初并不熟悉注册申报和检测流程,问题与难点很多。在该公司深圳研发中心的技术支持下,生产资质才顺利通过了贵阳医疗器械检测中心和省药监局审核小组现场审核,产品技术已经成熟。 欧普士黑体炉BR125