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。 温度范围低于室温,或者高于500℃以上的黑体炉一般采用腔体式构造。上海电子黑体炉
黑体的应用:黑体在工业上主要应用于测温领域,**主要的产品是黑体炉。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(通常为黑体辐射源)和其他配套设备,将标准器所复现的温度与被检辐射温度计所复现的温度进行比较,以判断其是否合格或给出校准结果。在校准、检定工作中,辐射源一般在-6~1200℃(或1600℃)范围内可用开口式中、低温黑体炉,1200(或1600℃)~3200℃采用抽真空并充惰性气体保护的高温黑体炉。标准器分别为二等标准热电偶(二等标准铂电阻温度计)和标准光学(光电)高温计。中温黑体炉电话靶面式黑体炉的有效辐射面更大,但是散热较快,不适宜和环境温度相差较大。
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。
试验用锅发射率测试3.1测量仪器锅体材料是影响灶具热效率的重要因素之一,因此,本试验主要测量新、旧两版国标下铝制锅具材料的发射率,分别为旧国标下的普通白色铝锅和新国标下的黑色无光铝锅,以下分别简称“白锅”和“黑锅”。发射率测量仪器见图4,分别为日本某公司生产的FTIR-6100型傅里叶光谱分析仪和HIT-2型面源黑体炉。3.2发射率测量针对标准用锅的样品,使用HIT-2型黑体炉作为参考黑体辐射源,在120℃下,分别测量黑体辐射源、黑锅和白锅的辐射量,经过计算机进行傅里叶变换,获得黑锅和白锅在2.5~25μm红外波段的发射率,测量结果见图5。中温黑体炉通常是指温度范围在室温到400℃之间的。
校准方法:辐射校准:通过一个非接触式的高精度标准传递源对辐射腔体的温度进行测量,使用的发射率为1。黑体炉的温度刻度被调整到高温计所测量的温度值。在规定的光谱范围内,黑体炉的发射率为1(有例外的情况:传递标准高温计的发射率设置成小于1,这个设置也是黑体校准源的有效发射率,因此小于1)接触式温度计校准:校准源通过一个内置的高精度热电偶测量并显示温度,在辐射腔体上开一个孔,通过一个经过校准的探针来进行测量。温度精度:黑体炉使用操作简单,不仅适合用于实验室的校准,也可用于现场的校准工作。上海黑体炉校准规范
实际应用中,对实用黑体炉的评估是相当困难的。上海电子黑体炉
我国南北环境温差大,且测量现场一般条件比较简陋,不可能提供黑体炉或其他的校准工具。以下提供三种现场操作方法供大家参考:方法一,现场有接触式高精度温度计(精度必须高于红外测温仪),可以用来调整发射率:首先,用接触式温度计测量物体表面温度得出参考值。然后,使用红外测温仪测量物体得出表面测量温度,根据差异调整测温仪的发射率直至温度接近或等于参考值。应注意的是,因为两种温度计存在精度等多方面差异,因此红外测温仪只要保证在自身精度范围内即可。为确保红外测温仪的准确和稳定性,应定期及时同校准装置进行校准对比。上海电子黑体炉