由于是針對(duì)目標(biāo)響應(yīng)值相對(duì)大小關(guān)系的校正,這就使得一點(diǎn)校正法可以在目標(biāo)響應(yīng)值與校正測(cè)量值相近時(shí)的任何情況下都能較好地成像。例如,一種很常見(jiàn)的實(shí)現(xiàn)方式是在環(huán)境溫度、FPA溫度變化后,通過(guò)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)積分時(shí)間、全局偏置等參數(shù),讓目標(biāo)響應(yīng)值回到與校正測(cè)量時(shí)相近的范圍內(nèi),則成像一般不成問(wèn)題,但這樣處理后將導(dǎo)致測(cè)溫算法復(fù)雜化甚至根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)測(cè)溫功能。各廠(chǎng)家在一點(diǎn)校正法的工藝實(shí)現(xiàn)中,還有個(gè)普遍的謬誤:用高、低溫黑體爐作校正測(cè)量,但在應(yīng)用中卻是用的檔片機(jī)構(gòu)此時(shí)檔片起到的是參考黑體的作用。如果用外檔片則還與校正測(cè)量的情況比較接近,但內(nèi)檔片差得就很離譜了。水份分析儀(溫度部分)、冰箱焓差試驗(yàn)室、空調(diào)焓差試驗(yàn)室、黑體爐。高精度黑體爐BR70
黑體在工業(yè)上主要應(yīng)用于測(cè)溫領(lǐng)域,其主要的產(chǎn)品是黑體爐。對(duì)輻射溫度計(jì)的校準(zhǔn)、檢定,通常采用比較法,就是通過(guò)高穩(wěn)定度的輻射源(通常為黑體輻射源)和其他配套設(shè)備,將標(biāo)準(zhǔn)器所復(fù)現(xiàn)的溫度與被檢輻射溫度計(jì)所復(fù)現(xiàn)的溫度進(jìn)行比較,以判斷其是否合格或給出校準(zhǔn)結(jié)果。在校準(zhǔn)、檢定工作中,輻射源一般在-6~1200℃(或1600℃)范圍內(nèi)可用開(kāi)口式中、低溫黑體爐,1200(或1600℃)~3200℃采用抽真空并充惰性氣體保護(hù)的高溫黑體爐。標(biāo)準(zhǔn)器分別為二等標(biāo)準(zhǔn)熱電偶(二等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計(jì))和標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)(光電)高溫計(jì)。輻射溫度計(jì)是依據(jù)物體輻射的能量來(lái)測(cè)量溫度的儀表。根據(jù)輻射理論,任何物體只要不處于-273.15℃,那么在其他任意溫度下都存在熱輻射。處于熱平衡狀態(tài)的黑體在半球方向的單色輻射出射度是波長(zhǎng)和溫度的函數(shù)。國(guó)產(chǎn)黑體爐BR125置于黑體爐中(有效發(fā)射率>,光欄孔徑不小于10 mm),升溫至100 ℃。
選用測(cè)溫儀,要注意輻射路徑的吸收。因?yàn)榭梢詼y(cè)的范圍很廣,所以可以針對(duì)不同的吸收情況,選擇合適的波長(zhǎng)。在高溫區(qū),測(cè)量金屬材料的比較好波長(zhǎng)是近紅外,可選用0.8~1.0um。其他溫區(qū)可選用1.6μm、2.2μm、3.9μm。在低溫測(cè)量應(yīng)用中,通常用Ge或Si材料作為窗口,不透可見(jiàn)光,人眼不能通過(guò)窗口觀察目標(biāo)。如操作員需要通過(guò)窗口目標(biāo),應(yīng)采用既透紅外輻射又透過(guò)可見(jiàn)光的光學(xué)材料,如應(yīng)采用既透紅外輻射又透過(guò)可見(jiàn)光的光學(xué)材料,如ZnSe或BaF2等作為窗口材料。紅外測(cè)溫儀必須經(jīng)過(guò)標(biāo)定才能使它正確地顯示出被測(cè)目標(biāo)的溫度。一般的紅外測(cè)溫的校準(zhǔn)周期是一年,建議選用腔形,發(fā)射率達(dá)到0.99的黑體爐,才能準(zhǔn)確的校準(zhǔn)紅外測(cè)溫儀
黑體輻射源的發(fā)展歷史:早期的黑體輻射源,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,腔體材料多應(yīng)用碳硅化物、陶瓷或石墨,采用恒溫油槽或非均勻布置的加熱絲來(lái)取得均勻溫場(chǎng),為取得較好的黑體輻射特性,開(kāi)口孔徑都比較小。比較典型的有1960年由Bed-ford設(shè)計(jì)的工作于200℃的黑體爐,恒溫油均溫,光闌朝下,探測(cè)器可見(jiàn)內(nèi)表面溫差小于0.01℃,εn=0.998±0.001;1966年,由Clark和Moore設(shè)計(jì)的工作于1100~1325℃的黑體爐,加熱絲非均勻布置,空腔內(nèi)表面覆蓋鎳氧化層(Ni2O3)對(duì)初篩檢不符合的額溫計(jì)增加了低溫黑體爐復(fù)核方法。
黑體是用于標(biāo)定紅外系統(tǒng)的基準(zhǔn)源,它的光譜能量是可以通過(guò)計(jì)算而獲得,是工業(yè)、實(shí)驗(yàn)室、科研、**用來(lái)標(biāo)定紅外點(diǎn)式測(cè)溫儀、線(xiàn)型掃描測(cè)溫儀、熱成像儀的標(biāo)準(zhǔn)源。在**領(lǐng)域,可以作為整套光電測(cè)試系統(tǒng)的一部分。常用黑體爐,用數(shù)字顯示文控器來(lái)控制輻射源溫度,可在環(huán)境溫度與1100℃范圍內(nèi)任意設(shè)置黑體輻射溫度。精密熱電阻、熱電偶裝在黑體輻射源的內(nèi)部,能提高黑體的精度和重復(fù)性。利用PID溫控器使用黑體輻射溫度分辨率達(dá)到比較高0.1℃,黑體輻射源使用了耐熱而性能穩(wěn)定的保濕材料,具有壽命長(zhǎng)、溫度穩(wěn)定快的特點(diǎn)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊湊,便于攜帶,使用方便,是溫度測(cè)量?jī)x器進(jìn)行溫度校準(zhǔn)的較理想的目標(biāo)源。紅外線(xiàn)測(cè)溫儀的標(biāo)準(zhǔn)化檢定方法是采用黑體爐檢定。新型黑體爐BR1450
“每一個(gè)成品都需要經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)的黑體爐做兩個(gè)溫度點(diǎn)校準(zhǔn),一是32℃,一是42℃。高精度黑體爐BR70
中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院基準(zhǔn)髙溫裝置一高溫光電比較儀光路圖。工作時(shí),小金點(diǎn)黑體爐經(jīng)物鏡成像于調(diào)制器7的狹縫上,經(jīng)調(diào)制轉(zhuǎn)換為交流光信號(hào)。信號(hào)由光導(dǎo)纖維混合、傳輸,并于聚光透鏡焦點(diǎn)上聚焦,經(jīng)聚光鏡和干涉濾光片后,由聚光透鏡14均勻地聚焦到光電倍增管的陰極上。經(jīng)調(diào)制的光相位相反,當(dāng)兩束光亮度不等時(shí),一個(gè)交變光能量由光電倍增管接收,使指零儀表不指“0”,調(diào)節(jié)被檢燈電流,以達(dá)亮度平衡。若兩光源亮度相等,則被檢光源的亮度溫度就等于標(biāo)準(zhǔn)光源的亮度溫度。高精度黑體爐BR70