高温辐射温度计激光能量校准方法探讨(2)
2013-06-28 01:04
导读：3 激光能量法的特点 激光能量法具有几下特点： a) 激光辐射源本身的温度可以很低，避免了现有黑体辐射源因本体材料的耐热性导致的 温度上限不能超过
3 激光能量法的特点
激光能量法具有几下特点：
a) 激光辐射源本身的温度可以很低，避免了现有黑体辐射源因本体材料的耐热性导致的 温度上限不能超过3 200 ℃的情况，因此温度上限可以很高。由于采用激光器代替了黑体炉作为辐射源，其输出的能量完全可以满足辐射温度计对高温校准的要求。
b) 使用方便。从键盘输入辐射温度计光学系统的通光孔径r，辐射温度计与被测目标的 距离R为1 000 mm时，目标能够辐射到辐射温度计面积S，光学系统光谱范围的上、下限波长λ1，λ2 和温度值T0i后，激光辐射源即可直接输出对应于温度T0i的辐射能量φ0λ1,λ2（T0i）。
c) 激光能量法属于绝对法校准，不需要标准温度计。同时，也不同于一般的绝对法校准，不需要定义固定点和内插方程。采用标准激光功率计作为标准器，通过激光辐射源的输出能量来获得对应于热力学温度T0的辐射能量φ0λ1,λ2(T0i)。标准激光功率计对激光辐射源的输出能量进行测量，并进行自校准。
d) 节省时间。激光辐射源没有升温和恒温过程，所以可实现快速校准、检定。
e) 校准时，可不考虑辐射温度计的距离系数。
f) 激光能量法主要用于高温范围辐射温度计的校准、检定，所以不必考虑环境辐射的影响。
4 问题讨论
激光辐射源输出激光的波长应在辐射温度计的有效波长范围之内。由于激光辐射源不是黑体辐射源，所以输出激光的波长必须与辐射温度计相适应。也就是说，一台通常单频率的激光辐射源不能满足校准所有辐射温度计的需要。在校准装置中，工作波长不同的多台激光辐射源可共用一套控制系统。若采用频率可调的激光器可克服此问题。
校准时，应注意辐射温度计与激光束的同轴。因为激光束很窄，若瞄准不好可能使激 光束打不到探测器上。
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在不确定度的评定过程中，由于条件所限，没有考虑辐射温度计光学系统光谱透过波长的测量误差问题。因波长测量误差会导致辐射能量的计算误差，最终对校准结果产生影响。同时，也没有考虑辐射温度计光学系统的通光孔径r，辐射温度计与被测目标的距离R为1 000 mm时，目标能够辐射到辐射温度计的面积S的测量误差，这两项误差将对计算辐射能量直接产生影响。对此，将在今后的研究中加以解决。
对激光能量法与黑体辐射源法校准辐射温度计的差异还有待理论及实践的探讨与研究 。论文出处(作者):
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