CN104749127A - 一种红外纺织品发射率测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了提出了一种红外纺织品发射率测量装置及方法，该装置中的恒温槽内充满流体介质，恒温槽的一个侧面同一高度上开有两个通孔，黑体辐射源和平面热源依次固定设置在两个通孔内，黑体辐射源和平面热源上设有定位传感器；恒温槽内还设置有加热或制冷装置、搅拌器；恒温槽上开有通孔的侧面正前方设有与两个通孔同一高度的导轨，导轨上设置有一个辐射温度计或光谱仪，辐射温度计和光谱仪上设置有定位传感器；平面热源的底部设有导热胶；本发明使用一种较为简单的测量装置，操作方便，使发射率的测量方法更加便捷，操作过程更加简单，性价比高，为红外纺织品的性能评价提供了相应的技术保证。

Description

一种红外纺织品发射率测量装置及方法

技术领域

本发明涉及发射率测量技术领域，特别涉及一种红外纺织品发射率测量装置及方法。

背景技术

目前国际上采用法相发射率来衡量产品的远红外性能，发射率采用傅里叶红外光谱仪测定。而国内三个标准中测量的发射率以及测量方法是不统一的。GB/T18319—2001标准中测量的是样品在常温下的法向发射率，而FZ/T64010—2000标准和CAS115—2005标准中测量的是样品在100℃下的法向光谱发射率。我们知道纺织品属于非金属材料，其发射率是温度的函数，随温度的升高，其发射率略有下降。人体的正常体温是37℃，因此仅测量100℃下的发射率是不够的，更应测量人体温度下的发射率。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种红外纺织品发射率测量装置及方法。

一种红外纺织品发射率测量装置，包括恒温槽、流体介质、黑体辐射源、定位传感器、导热胶、平面热源、加热或制冷装置、搅拌器、辐射温度计或者光谱仪、导轨；

所述的恒温槽内充满流体介质，恒温槽的一个侧面同一高度上开有两个通孔，黑体辐射源和平面热源依次固定设置在两个通孔内，黑体辐射源和平面热源上设有定位传感器；恒温槽内还设置有加热或制冷装置、搅拌器；恒温槽上开有通孔的侧面正前方设有与两个通孔同一高度的导轨，导轨上设置有一个辐射温度计或光谱仪，辐射温度计和光谱仪上设置有定位传感器；平面热源的底部设有导热胶；

所述的黑体辐射源的内壁上涂有一种高发射率的材料，高发射率的材料的发射率大于0.93；黑体辐射源为圆柱或柱锥复合型结构；

所述的平面热源选择铜或者不锈钢材料，黑体辐射源与平面热源材料相同；

所述的流体介质为酒精或乙二醇与水的混合物。

一种红外纺织品发射率测量方法，该方法包括以下步骤：

1)将平面热源的底部粘好导热胶，导热胶上连接红外样品；

2)打开加热或制冷装置、搅拌器的开关，使得恒温槽的温度达到设置温度t；

3)若移动导轨上安装的是辐射温度计，则分别测量红外样品和黑体辐射源底部温度，分别记为Tp和T；测量完成后，根据下列方法计算红外纺织品的全波发射率ε₁:

全波发射率：

若导轨上安装的是光谱仪，利用光谱仪分别测量红外样品和黑体辐射源底部的光电信号，分别记为I₁和I₂，测量完成后，根据下式计算红外样品的光谱发射率ε₂：

光谱发射率：

本发明使用一种较为简单的测量装置，操作方便，使发射率的测量方法更加便捷，操作过程更加简单，性价比高，为红外纺织品的性能评价提供了相应的技术保证。

附图说明

图1是红外纺织品发射率测量装置的结构示意图。

图中，恒温槽1、流体介质2、黑体辐射源4、定位传感器5、导热胶6、平面热源7、加热或制冷装置8、搅拌器9、辐射温度计11或者光谱仪11、导轨12。

具体实施方式

如图1所示，本发明一种红外纺织品发射率测量装置，包括恒温槽1、流体介质2、黑体辐射源4、定位传感器5、导热胶6、平面热源7、加热或制冷装置8、搅拌器9、辐射温度计或光谱仪11、导轨12；

所述的恒温槽1内充满流体介质2，恒温槽1的一个侧面同一高度上开有两个通孔，黑体辐射源13和平面热源7依次固定设置在两个通孔内，黑体辐射源4和平面热源7上设有定位传感器5；恒温槽内还设置有加热或制冷装置8、搅拌器9；恒温槽1上开有通孔的侧面正前方设有与两个通孔同一高度的导轨12，导轨12上设置有一个辐射温度计或光谱仪11，辐射温度计或者光谱仪上设置有定位传感器5，平面热源7的底部设有导热胶6；

所述的黑体辐射源4的内壁上涂有一种高发射率的材料，高发射率的材料的发射率大于0.93；黑体辐射源为圆柱或柱锥复合型结构；

所述的平面热源选择铜或者不锈钢材料，黑体辐射源与平面热源材料相同；

所述的流体介质2为酒精或乙二醇与水的混合物。

一种红外纺织品发射率测量方法，该方法包括以下步骤：

1)将平面热源的底部粘好导热胶，导热胶上连接红外样品；

2)打开加热或制冷装置、搅拌器的开关，使得恒温槽的温度达到设置温度t；

3)若移动导轨上安装的是辐射温度计，则分别测量红外样品和黑体辐射源底部温度，分别记为Tp和T；测量完成后，根据下列方法计算红外纺织品的全波发射率ε₁:

全波发射率：

若导轨上安装的是光谱仪，利用光谱仪分别测量红外样品和黑体辐射源底部的光电信号，分别记为I₁和I₂，测量完成后，根据下式计算红外样品的光谱发射率ε₂：

光谱发射率：

恒温槽1内充有流体介质2，并且黑体辐射源4、加热或制冷装置8、以及搅拌器9置于恒温槽1内。恒温槽1分为工作区Ⅰ和温控区Ⅱ。其中，黑体空腔4所在的区域为工作区Ⅰ，加热或制冷装置8所在的区域为温控区Ⅱ。在温控区Ⅱ中，制冷或加热装置8与流体介质2进行对流换热，使流体介质2的温度降低或升高。同时，搅拌器9搅动流体介质2，使得整个恒温槽1中流体介质2的温度均匀。在恒温槽1的工作区Ⅰ，黑体空腔4浸没在流体介质2中，当流体介质2的温度达到设定值并稳定后，流体介质2的温度即为黑体辐射源的温度。平面热源7由恒温槽1侧壁的通孔插入，通孔开在恒温槽1的工作区Ⅰ的侧壁上，平面热源7的底部粘有导热胶并连接待测红外样品。通过搅拌器9的不停搅拌，使得流体介质2与制冷或加热装置8的局部换热扩散至整个恒温槽1，并使整个恒温槽内的流体介质2的温度分布均匀。流体介质2通常是酒精或乙二醇与水的混合物。当温度稳定时，移动导轨12，利用定位传感器5，辐射温度计11能准确测出黑体辐射源4的温度以及红外样品的温度，使用光谱仪11能准确测出黑体辐射源4的光电信号以及红外样品的光电信号。

Claims (3)

1.一种红外纺织品发射率测量装置，包括恒温槽、流体介质、黑体辐射源、定位传感器、导热胶、平面热源、加热或制冷装置、搅拌器、辐射温度计或者光谱仪、导轨；

其特征在于：所述的恒温槽内充满流体介质，恒温槽的一个侧面同一高度上开有两个通孔，黑体辐射源和平面热源依次固定设置在两个通孔内，黑体辐射源和平面热源上设有定位传感器；恒温槽内还设置有加热或制冷装置、搅拌器；恒温槽上开有通孔的侧面正前方设有与两个通孔同一高度的导轨，导轨上设置有一个辐射温度计或光谱仪，辐射温度计和光谱仪上设置有定位传感器，平面热源的底部设有导热胶；所述的黑体辐射源的内壁上涂有一种高发射率的材料，高发射率的材料的发射率大于0.93；黑体辐射源为圆柱或柱锥复合型结构；所述的平面热源选择铜或者不锈钢材料，黑体辐射源与平面热源材料相同。

2.根据权利要求1所述的一种红外纺织品发射率测量装置，其特征在于：所述的流体介质为酒精与水的混合物或乙二醇与水的混合物。

3.一种红外纺织品发射率测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)将平面热源的底部粘好导热胶，导热胶上连接红外样品；

2)打开加热或制冷装置、搅拌器的开关，使得恒温槽的温度达到设置温度t；

3)若移动导轨上安装的是辐射温度计，则分别测量红外样品和黑体辐射源底部温度，分别记为Tp和T；测量完成后，测量完成后，根据下列方法计算红外纺织品的全波发射率ε₁:

全波发射率：

若导轨上安装的是光谱仪，利用光谱仪分别测量红外样品和黑体辐射源底部的光电信号，分别记为I₁和I₂，测量完成后，根据下式计算红外样品的光谱发射率ε₂：

光谱发射率：