黑体辐射源生产厂家-智拓仪表(在线咨询)-黑体辐射源

黑体辐射源折叠理论数据

普朗克辐射定律(Planck)则给出了黑体辐射的具体谱分布，黑体辐射源哪个牌子好，在一定温度下，单位面积的黑体在单位时间、单位立体角内和单位波长间隔内辐射出的能量为：

B(λ，T)=2hc2 /λ5 /exp(hc/λKT)-1

B(λ，T)-黑体的光谱辐射亮度(W·m^-2·Sr^-1·μm^-1 )

黑体光谱辐射出射度M(λ，T)与波长、热力学温度之间关系的公式:

M=c1/[λ^5(exp(c2/λT)-1)]，其中c1=2πhc^2，c2=hc/k.

黑体能量密度公式:

E*dν=c1*v^3*dv/[exp(c2*v/T)-1)]

E*dv表示在频率范围(v，v dv)中的黑体辐射能量密度。

λ-辐射波长(μm)

T-黑体温度(K、T=t 273k)

C-光速(2.998×10^8m/s )

h-普朗克常数， 6.626×10^-34 J·S

K-玻尔兹曼常数(Boltzmann)， 1.3806505*10^-23J/K基本物理常数

由图2.2(缺)可以看出:

①在一定温度下，黑体的谱辐射亮度存在一个极值，这个极值的位置与温度有关， 这就是维恩位移定律(Wien)

λm T=2898(μm·K)

λm -黑体谱辐射亮度处的波长(μm)

T-黑体的温度(K)

根据维恩位移定律，我们可以估算，当T~6000K时，λm ~0.48μm(绿色)。这就是太阳辐射中大致的谱太阳辐射波谱密度分布辐射亮度处。

当T~300K，这就是地球物体辐射中大致谱辐射亮度处。

②在任一波长处，黑体辐射源，高温黑体的谱辐射亮度大于低温黑体的谱辐射亮度，不论这个波长是否是光谱辐射亮度处。

如果把B(λ，T)对所有的波长积分，同时也对各个辐射方向积分，那么可得到斯特番-波耳兹曼定律(Stefan-Boltzmann)，温度为T的黑体单位面积在单位时间内向空间各方向辐射出的总能量为B(T)

B(T)= δT4 (W/m2)

δ为Stefan-Boltzmann常数， 等于5.67×10?-8 W/m2·K4

但现实世界不存在这种理想的黑体，那么用什么来刻画这种差异呢?对任一波长， 定义发射率为该波长的一个微小波长间隔内， 真实物体的辐射能量与同温下的黑体的辐射能量之比。显然发射率为介于0与1之间的正数，一般发射率依赖于物质特性、 环境因素及观测条件。如果发射率与波长无关，那么可把物体叫作灰体(grey body)， 否则叫选择性辐射体。

黑特辐射源应用：

　　通常和显示仪表、记录仪表、电子计算机等配套使用。直接精准测量各种生产过程中的-200～500℃范 围内液体、蒸汽和气体介质以及固体表面温度。

黑特辐射源特点：

　　热响应时间少，减小动态误差

　　直径小、长度不受限制

　　测量精准度高

　　进口薄膜电阻元件，性能可靠稳定

黑特辐射源工作原理：

　　铠装热电阻是利用物质在温度变化时，其电阻也随着 发生变化的特征来测量温度的。当阻值变化时，工作仪表便显示出电阻所对应的温度值。

黑体辐射源测温的概括：

　　黑体辐射源本身的溯源性能大都采用接触式标准温度计作为计量标准器。但由于辐射源的发射率不为1，黑体腔与标准温度计之间又存在温差，黑体辐射源批发采购，黑体辐射源的实际不确定度往往远超过接触式标准温度计的不确定度。这给黑体辐射源的应用带了了很大的技术风险。为此，中国计量院热工所开展了相关研究，旨在建立一套装置，为黑体辐射源提供亮度温度校准，使黑体辐射源能够直接作为亮度温度标准器，并提高其作为标准源的溯源性能。

项目组通过攻关，成功建立了-30℃~962℃标准黑体辐射源组和多波长亮度温度比较装置，实现了该温区变温黑体辐射源亮度温度的校准。其中，标准黑体辐射源组采用V型槽表面的黑体空腔设计，在49~80mm大口径条件下实现了0.99985~0.99994的空腔有效发射率；多波长亮度温度比较辐射温度计组覆盖0.65、0.9（0.8）、1.6、2.0（或2.2~2.7）、3.9、8-14μm等辐射测温常用波长或波段；有效亮度温度校准的标准不确定度达到0.04℃~0.25℃，在中温区将我国变温黑体的亮度温度不确定度减小了约1个数量级。

此外，项目提出了有效亮度温度理论和黑体辐射源的多波长亮度温度校准方法，体现了实际中低温红外亮度温度测量中不可避免的环境辐射的贡献；分析了经典发射率修正近似公式的局限性，推导了有效亮度温度发射率修正公式。该公式对于温度范围和测温波长具有广泛适用性，为辐射温度计和辐射源校准中发射率修正计算与不确定度评定提供了参考依据。

项目研究成果使我国黑体辐射源直接作为亮度温度标准器成为可能，为提高省市级计量部门的黑体辐射源的应用水平，解决我国红外标准辐射温度计急需的溯源要求，并***终提高工业级辐射温度计的检定校准水平具有重要意义。