红外辐射温度计瞄准的平面辐射源模型

用典型红外辐射温度计的辐射源尺寸效应的实验数据说明不同测量条件下的检定/校准结果的差异可能为其最大允许误差绝对值的数倍。提出具有明确测量条件的平面辐射源瞄准模型和以辐射源前置光阑的方式对于不同空腔黑体辐射源实现相同的等效平面源直径的方法,提出了对光阑的技术特性和放置距离要求,分析表明低温辐射源对光阑的冷却作用可能引起不可忽略的示值降低。采用等效平面源模型的实验结果表明以不同几何条件的空腔黑体辐射源可得到一致的检定结果。讨论了应用平面辐射源模型可能遇到的实际技术问题和解决的对策。     

铯、钠热管标准黑体辐射源研制及性能评价

介绍了中国计量科学研究院研制的270～1 000 ℃标准黑体辐射源,其中包括270～600 ℃铯热管黑体源和500～1 000 ℃钠热管黑体源、温度标准器和数据采集系统。对铯、钠热管标准黑体辐射源进行性能测试,包括三段控温管式炉温场均匀性,黑体辐射源控温稳定性,黑体空腔轴向温度均匀性,黑体空腔口部辐射温度均匀性和热管测温孔内温度均匀性等。铯、钠热管标准黑体辐射源在整个温度区域内合成标准不确定度为0.09～0.13 ℃（k=2）。     

辐射温度计的等效波长及其应用

经典的有效波长和亮度温度理论仅适用于高温测量等可忽略环境辐射影响的场合.考虑了环境辐射影响,基于中值定理推导并定义等效波长,用于简化测温数学模型.用有效辐射和等效波长概念定义单色和带通辐射温度计的测量结果--亮度温度.阐述了等效波长的计算方法.利用矩形带通光谱响应近似模型,解决了难以测定光谱响应度的宽带辐射温度计的等效波长计算问题.针对(8～14)μm宽带辐射温度计计算了等效波长,可简化计算和不确定度评定.在应用实例中分析了黑体辐射源发射率对宽带辐射温度计校准的影响和用黑体辐射源直接校准发射率设定值为0.95的宽带辐射温度计的方法误差.     

光电高温计的不同设计对辐射源尺寸效应的影响

辐射源尺寸效应是影响光电高温计分度与测温不确定度的重要因素之一，本文设计了专门进行辐射源尺寸效应实验的光电高温计。采用间接法分别对MgF2和AR14两种镀膜物镜、不同直径孔径光阑和光阑位置对光电高温计辐射源尺寸效应的影响进行了实验测量。辐射源直径为50mm时，该光电高温计的辐射源尺寸效应小于2×10^-4，具体数值与物镜表面反射比有关，与孔径光阑位置无关。     

大口径高发射率水热管标准黑体辐射源

为满足国内黑体辐射源亮度温度的溯源需求,中国计量科学研究院研制了50~270℃大口径高发射率水热管标准黑体辐射源。本文介绍了水热管黑体辐射源的研制、性能测试和不确定度。利用Monte Carlo方法研究了圆柱形空腔内壁V槽角度对空腔法向有效发射率的影响。设计了圆柱形空腔,内壁加工31°角的1 mm深V形槽,喷涂高发射率Pyromark 1200黑漆,空腔开口74 mm,腔深520 mm,法向有效发射率优于0.999 8,实现了黑体源空腔在大口径条件下的高发射率。设计了基于PID控制的黑体辐射源温度控制系统和高精度的黑体辐射源空腔温度测量系统。水热管黑体辐射源的温度稳定性为0.04℃/20 min,空腔底部有效亮度温度均匀性为0.08℃,有效亮度温度扩展不确定度为0.036~0.104℃。建立了基于变温黑体辐射源的国家亮度温度标准。     

光栅单色仪的波长标定实验研究

采用具有线光谱的氖灯和汞灯的谱线为波长标准,研究精密双光栅单色仪的波长特性.进行了波长标定、重复性和稳定性实验,重复性为0.005 nm,稳定性为0.035 nm.给出了相同缝宽设置下波长标定的不确定度评定.实验结果表明,被标定单色仪的波长修正值与波长基本上呈线性关系,并由此确定线性拟合方程.发现单色仪波长误差与狭缝宽度设置有关,对精密测量有不可忽略的影响.     

氨／不锈钢热管式标准黑体辐射源

本文介绍一种工作于－５０～＋５０℃的新型低温标准黑体辐射源的系统设计和性能测试结果。这种黑体辐射源采用氨／不锈钢热管均温、液氮致冷和致冷用氮排气防霜的方案。黑体空腔形状为圆锥圆柱形，腔长为３５０ｍｍ，最大光阑口径为６０ｍｍ，控温稳定性优于±００４℃／３０ｍｍ，腔壁温度均匀性优于００６℃（在均温区内），实验结果重复性好于００４℃     

红外测温仪在应对新冠疫情中的应用

目前,新冠肺炎正在许多国家肆虐,对人们生命健康和社会经济发展带来了巨大威胁。中国在防控疫情的过程中,在人员流动的各类入口位置(包括社区入口、超市入口、地铁/火车站/机场/码头入口,以及其他各类公共场所入口等)进行了广泛的体温筛查,经验表明,这对于及早发现潜在感染者、阻断疫情传播具有帮助。     

基于微型镓基共晶固定点的温度传感器在轨校准方法研究

介绍了微型镓基共晶固定点的灌注工艺和准绝热相变特性测量系统;结合空腔黑体和非近位安装的温度传感器,研究了Ga-Sn和Ga-Zn共晶固定点的相变温坪重复性和Ga固定点的相变温坪长期稳定性;通过特定的热环境下镓及2个镓基共晶固定点三者熔化过程中温度传感器测量到的相变温坪值,对嵌入空腔黑体底部的温度传感器进行校准,其校准结果与实验室常规校准方法得到的结果差异均小于2mK。实验结果表明:在热环境保持不变的条件下,随着相变时间的增加,相变温坪值就越靠近理论上相变物质的熔化温度,即固定点与温度传感器测孔之间的异位温差越小;对于Ga-Sn和Ga-Zn共晶固定点,温度传感器测量到的相变温坪值与加热功率呈线性关系,零功率下的单点校准温度分别为20.352℃和25.187℃。     

准绝热法微型镓固定点相变特性研究

介绍了可用于原位校准的微型镓相变固定点形成过程,准绝热测试系统的结构和工作原理,测量了微型镓相变固定点在准绝热测试系统中的相变特性。实验结果表明微型相变镓固定点的相变温度与加热功率之间存在强线性关系,其线性拟合因子R2为0.995 7,并且随着功率越降低,其相变熔化温度越接近镓固定点的标准值。在相同的准绝热复现条件下,其相变温度的复现性优于2 mK。