基于光谱发射率函数基形式不变的辐射测温技术

摘要：

近年来,随着国防、工业、科技等领域飞速发展,无论是对于军用动力发射系统还是对于民用钢铁冶炼以及高科技新兴产业,辐射温度测量都具有重要意义.尤其在温度极高且伴随着瞬态测温(小于1 μs)需求的场合,多光谱辐射测温法被广泛运用.多光谱辐射测温法是通过选取被测目标多个特征波长,测量特征波长的辐射信息,再假设发射率与波长相关的数学模型,最终求解得到辐射温度.目前,利用该方法实际测温时,光谱发射率都采用固定的假设数学模型,而针对目标在不同温度状态下,该固定模型则无法进行自适应变化.同样,在不同温度下,如何解算最终的发射率和辐射温度也没有普适性的方法.基于普朗克黑体辐射定律,提出一种被测目标在不同温度下光谱发射率函数基形式不变的思想,简称发射率函数基形式不变法.通过该方法,发射率模型可以根据物体在不同温度状态下,函数系数动态改变来进行自适应变化.同时对于如何解算最终的发射率和辐射温度也相应提出了普适性的方法.通过大量仿真验证以及实际测量光谱辐射照度标准灯和溴钨灯温度实验,证明本文提出的方法比现有的光谱发射率处理方法更加简单实用并且能够有效地提高光谱发射率的计算精度,从而提高辐射温度测量精度.同时具有实用性好、应用广泛等特点.

关键词：光谱学、光谱发射率、辐射测温、测量精度、普朗克黑体辐射定律

所属期刊栏目：37

分类号：TH811.2

资助基金：国家自然科学基金项目61308076;国防科技重点实验室基金项目9140C300505140C30001

在线出版日期：2017-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：685-691