CN1464297A - 一种便携式比辐射率测定仪及其测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种便携式比辐射率测定仪及其测定方法。它涉及一种小尺寸封闭腔体并且携带方便的比辐射率测定仪。封闭腔体做成V字型结构。封闭腔体只利用天空下行辐射作为冷辐射源。采用镀金腔体可以减少非天空下行辐射的干扰。采用镀金标准参考板推算热辐射对红外测温仪镜头的干扰。本发明可以应用于测量或分析材料物理性质的领域。

Description

一种便携式比辐射率测定仪及其测定方法
技术领域
本发明涉及借助于测定材料的物理性质来测量或分析材料的领域，特别是涉及用辐射的方法来测量或分析材料的仪器。本发明还涉及使用该仪器所产生的测定方法。
背景技术
美国“地球物理研究杂志”1965年3月15日一期刊登了一篇文章，名为《TheDetermination of Infrared Emissivities of Terrestrial Surfaces》。该文披露了一种比辐射率测定仪。这种仪器是由一个圆桶状的半封闭腔体和一台红外线测温仪构成主体。圆桶的上端盖有一个温度可以控制的盖子，作为热辐射源，盖子中央是一个通孔，用于安装红外温度测定仪的镜头，盖子和圆桶之间留有一个空隙，对开式的一对滑片在缝隙中开合，类似于照相机的机械快门。滑片和圆桶的内壁镀金，用于提高反射效率。测量过程分为两步，第一步，使滑片遮住热辐射源，然后测量物体的热辐射率。第二步，打开滑片，令热辐射源照射到被测物体上，然后再测量其热辐射率。比辐射率通过两次测量的数据计算得出。
该仪器的缺点有三个：
其一，人们很难将盖子上提供的滑片内部接触式测量的温度准确地转换为其表面的红外辐射温度，这样一来给测量带来了附加误差。
其二，红外温度测定仪的镜头安装在提供热辐射的盖子中心，镜头直接受到热源的干扰，给测量带来了第二个附加干扰。
其三，由于红外温度测定仪的镜头的温度、腔体温度、被测物温度与辐射源温度各不相等，势必形成复杂的多次反射和发射，该方法不能用直接准确的测定排除这些干扰。
发明内容
为了克服上述缺点，本发明提供了一种具有V字型半封闭腔体，并能够利用天空下行冷辐射源的比辐射率测定仪，及其利用标准比辐射率检定板进行测量的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在V字型半封闭腔体的一端通光口上安装一台红外温度测定仪，腔体内电镀一层低比辐射率物质，其特征是：半封闭腔体由两个半封闭的圆桶在一端相连做成V字型，V字型腔体两个向上伸展的分支上各开有一个通光口，两个分支向下交汇成一点，辐射通过V字型两个分支的圆柱型空腔向下交汇成一点，V字型腔体向下交汇处的外沿安装一块可以灵活拆装的标准比辐射率检定板，红外温度测定仪的镜头安装在V字型腔体两个向上分支中的一个顶端开口上。V字型腔体的内角为90度角。V字型腔体内壁镀金(低比辐射率物质)。标准比辐射率检定板和V字型两个分支的圆柱型空腔相通的部分镀金。使用时V字型腔体交汇处向下，放在被测物体上，天空下行辐射作为冷辐射源，从V字型腔体的一个分支的开口射入，通过圆柱型空腔照射到被测物体上，被测物体将部分冷辐射源漫反射入V字型腔体的另一个分支中，由红外温度测定仪检测到，作为第一数据。然后在V字型腔体的交汇处安放上标准比辐射率检定板，取代被测物体，在相同冷辐射源条件下进行第二次测量，得出第二个数据，将两个数据代入现有的公式中，便可以计算出被测物的比辐射率。
本发明的有益效果是，通过标准比辐射率检定板的第二次测量，可以反演出天空冷辐射、V字腔体热辐射以及红外测温仪镜头热辐射三者相互多次发射和发射后形成的总体环境辐射照度，大大提高了比辐射率测定精度。半封闭腔体做成V字型，可以充分利用天空自然下行辐射源，天空下行辐射通过V字型腔体的一个分支的上端开口入射，再经过另一个分支反射到红外温度测定仪的镜头上，镜头周围不再安装加热装置，镜头不再受到热干扰，从而可以准确测量地物的比辐射率。采用V字型腔体，次光源入射角的利用率好。镀金腔体减少非天空下行辐射的干扰。由于不必安装加热装置，腔体可以做的很小，便于携带，腔体的体积小了，要求被测物体提供的面积也就小了，更方便了检测过程。
附图说明
图1为本发明V字型腔体的示意图。
图2为本发明标准比辐射率检定板的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明V字型腔体的示意图。天空下行辐射光从V字型腔体1上的一个分支3射入，照射在标准比辐射率检定板5上，标准比辐射率检定板5将光线经另一分支4折射到红外温度测定仪的镜头上，红外温度测定仪第一次读取温度数据。随后撤走标准比辐射率检定板，使天空下行辐射光经分支3照射到被测物体上，被测物体将光线经分支4折射到红外温度测定仪的镜头上，红外温度测定仪第二次读取数据，将两次的数据代入计算公式中得出被测物体的比辐射率。采用镀金腔体可以减少非天空下行辐射的干扰。
图2为本发明标准比辐射率检定板的俯视图。标准比辐射率检定板的内侧镀金。

Claims (4)

1，一种便携式比辐射率测定仪，半封闭腔体(1)的一端通光口上安装一台红外温度测定仪(2)，腔体内电镀一层反光物质，其特征是：半封闭腔体由两个半封闭的圆桶(3)和(4)在一端相连做成V字型，V字型腔体两个向上伸展的分支上各开有一个通光口，两个分支向下交汇成一点，V字型腔体向下交汇处的外沿安装一块可以灵活拆装的标准检定板(5)，红外温度测定仪(2)的镜头安装在V字型腔体两个向上分支中的一个顶端开口上。
2，根据权利要求1所述的便携式比辐射率测定仪，其特征是：V字型腔体的内夹角为90度角。
3，据据权利要求1或2所述的便携式比辐射率测定仪，其特征是：V字型腔体内壁和标准检定板(5)的内壁镀金。
4，一种使用权利要求1～3之一所述的便携式比辐射率测定仪的使用方法，V字型腔体(1)交汇处向下，放在被测物体上，其特征是：天空下行辐射作为冷光辐射源，从V字型腔体(1)的一个分支的开口射入，通过圆柱型空腔照射到被测物体上，被测物体将部分冷辐射源漫反射入V字型腔体(1)的另一个分支中，由红外温度测定仪检测到，作为第一数据，取得第一次测量数据后，在V字型腔体(1)的交汇处安放上标准检定板(5)，取代被测物体，在相同冷辐射源条件下进行第二次测量，得出第二个数据，将两个数据代入现有的公式中，计算出被测物的比辐射率。
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