【摘 要】
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发射率是描述物质热辐射特性的重要参数,在非接触测温、航空航天、太阳能及军事隐身等领域都有广泛应用。发射率在线测量对于非接触测温有重要意义,但是高温强震动的应用环境
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发射率是描述物质热辐射特性的重要参数,在非接触测温、航空航天、太阳能及军事隐身等领域都有广泛应用。发射率在线测量对于非接触测温有重要意义,但是高温强震动的应用环境对测量提出了很高的要求。因此,各国研究人员积极开发基于不同原理的发射率测量系统。基于双罩法的发射率测量系统具有结构简单、灵敏度高、抗电磁干扰性强等诸多优点,成为一种高性能的发射率测量装置。本文介绍了热辐射的基本定律,据此阐述了双罩法的基本原理。通过与光子型敏感器件对比,确定了红外热电堆作为辐射能量传感器,并在双罩法的基础上改进,通过对发射率在线测量模型进行误差分析,建立系统误差因素模型。根据测量原理确定了系统总体方案由传感器结构、电子电路和软件系统三部分组成,充分考虑应用环境要求设计了传感器结构,并对测量电路进行详细设计介绍,包括能量测量模块、温度测量模块、CPU模块和通信电源模块等,着重分析了电路的可靠性与测量的准确性。同时,简要介绍了嵌入式软件、显示界面软件以及数据滤波算法的总体流程图。建立了试验平台,并对补偿模型中的系数的准确性进行了验证试验,同时考察了测量系统的一致性与重复性。与热像仪测量方法的对比试验与现场试验结果表明:测量系统能够满足一定的条件下的发射率在线测量需要,能够适应应用现场高温强震动的恶劣环境。
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