劉楓
摘要: 介紹了一種感溫加熱一體化的黑體輻射源,并就其結(jié)構(gòu)組成、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明與分析。經(jīng)試驗(yàn)證明,其具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可靠性。
關(guān)鍵詞:黑體;紅外輻射;平衡電橋;感溫加熱一體
中圖分類號(hào):TB
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
doi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.11.134
0引言
黑體輻射源可以用來(lái)標(biāo)定紅外測(cè)溫儀,同時(shí)也可以模擬飛機(jī)、軍艦等的熱輻射。常用于紅外制導(dǎo)武器的目標(biāo)模擬,本文設(shè)計(jì)的高集成度的一體化黑體,具有體積小、重量輕等特點(diǎn),適合用于安裝在飛行器、轉(zhuǎn)臺(tái)等對(duì)體積質(zhì)量要求苛刻的場(chǎng)合。
1黑體結(jié)構(gòu)
1.1腔芯設(shè)計(jì)
根據(jù)克?;舴蚨桑簭拿荛]等溫腔體內(nèi)的任意面元上發(fā)出的輻射是等溫腔體溫度下的黑體輻射。通常是在空腔上開(kāi)一小孔,當(dāng)小孔小到與測(cè)量距離相比可以忽略時(shí),即可等效為黑體。
黑體發(fā)射率的大小直接取決于腔體形狀的設(shè)計(jì)和腔體材料的選取和處理。依據(jù)中溫黑體的特點(diǎn),腔體形狀采用典型的柱形和錐形相結(jié)合的形狀。材料選擇熱導(dǎo)率高的SiC陶瓷材料,經(jīng)特殊處理可得到較高的發(fā)射率。結(jié)構(gòu)和尺寸如圖1所示。
關(guān)于點(diǎn)源黑體發(fā)射率的計(jì)算,此處采用近似計(jì)算法。
近似計(jì)算法基于物體之間的輻射換熱公式,假設(shè)黑體發(fā)射腔溫度均勻,其發(fā)射率表達(dá)式為: