便攜式發(fā)射率測量系統(tǒng)的研制.pdf

1、材料發(fā)射率是表征材料熱輻射特性的一項(xiàng)重要參數(shù)，在航空航天、國防、地質(zhì)測繪及民用等領(lǐng)域中都有著至關(guān)重要的意義。隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，各領(lǐng)域?qū)ζ錅y量精度的要求也越來越高，但材料發(fā)射率并不是材料的本征特性，它不僅與材料的組成成分、材料溫度、波長有關(guān)，還與材料的表面狀態(tài)、輻射的觀察方向等多種因素有關(guān)，故很難準(zhǔn)確測量。近年來，國內(nèi)外眾多專家學(xué)者雖然進(jìn)行了大量的研究，提出了多種測量方法，搭建了多套測量系統(tǒng)，得到了多種材料的發(fā)射率測量數(shù)據(jù)，但目前的

2、發(fā)射率測量系統(tǒng)仍普遍有體積大、重量高、測量環(huán)境要求苛刻及系統(tǒng)造價(jià)昂貴等缺點(diǎn)，導(dǎo)致材料發(fā)射率由于測量系統(tǒng)的限制在很多領(lǐng)域都無法應(yīng)用，因此設(shè)計(jì)一套方便攜帶、環(huán)境要求不高、發(fā)射率測量精度較好的便攜式發(fā)射率測量系統(tǒng)具有重要的意義。
　　基于上述目標(biāo)，本文研究了已有的發(fā)射率測量方法，選擇了一種能夠應(yīng)用在便攜式測量系統(tǒng)中的發(fā)射率測量方法，進(jìn)而基于該方法實(shí)現(xiàn)了便攜式發(fā)射率測量系統(tǒng)。本文的主要研究內(nèi)容體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
　　以基爾霍夫定律

3、及黑體三大基本輻射定律為基礎(chǔ)，根據(jù)便攜式發(fā)射率測量系統(tǒng)的實(shí)際要求，建立了基于積分球反射計(jì)的發(fā)射率測量系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而推導(dǎo)出材料發(fā)射率的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
　　按照已建立數(shù)學(xué)模型的要求，從光源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、光纖光譜儀的選擇、積分球系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、加熱及溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)四方面搭建出便攜式發(fā)射率測量系統(tǒng)的硬件平臺，在此基礎(chǔ)上采用LabVIEW8.20作為開發(fā)工具，依據(jù)算法原理和流程設(shè)計(jì)并編寫了材料光譜數(shù)據(jù)的分析計(jì)算、處理結(jié)果存儲及報(bào)表生成兩個(gè)