[发明专利]一种灰体辐射率的测量方法

说明书

一种灰体辐射率的测量方法，它涉及一种灰体辐射率的测定技术领域。它通过光谱辐射的波长探测物体的热辐射温度，来测量辐射率，包含如下步骤：提出灰体的热辐射表达公式；在相同的温度下，用光谱辐射的波长分别测量灰体的辐射温度，解出系数u1，u2的值；将系数u1，u2的值代入灰体的热辐射表达公式，得到灰体的辐射波长与温度的对应关系；根据灰体的物理模型得出实际物体在此温度下的辐射率。采用上述技术方案后，本发明有益效果为：能够在特殊的条件以及恶劣环境下，抵抗灰尘和雾气的干扰，能够对被测物体实际情况，设计出相应的测温方案，实现温度的自动控制，能够应用于广泛的领域，特别是高精度的领域，具有极大优越性。

技术领域

本发明涉及灰体辐射率的测定技术领域，具体涉及一种灰体辐射率的测量方法。

背景技术

灰体辐射是以理想黑体热辐射规律为基础的、对实际面热辐射行为的一种粗略的近似。灰体的概念产生于对一种物理模型的探索，这种模型的本质具有黑体相对简单的辐射规律(发射率与波长和方向无关)，数量上又比黑体更接近于实际表面的辐射行为。

热辐射的温度测量，因其测温范围宽(-500C——30000C)速度快，能实时显示，可非接触测量等优点。早已广泛应用于钢铁冶炼，陶瓷制造，轻工食品，玻璃制造，晶体生长等领域。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种灰体辐射率的测量方法，能够在特殊的条件以及恶劣环境下，抵抗灰尘和雾气的干扰，能够对被测物体实际情况，设计出相应的测温方案，实现温度的自动控制，能够应用于广泛的领域，特别是高精度的领域，具有极大优越性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案是：它通过光谱辐射的波长探测物体的热辐射温度，来测量辐射率，包含如下步骤：

步骤1、提出灰体的热辐射表达公式：

其中，φ(λ，T)为黑体辐射光谱功率密度，λ为辐射波长，T为灰体的温度，K为第二辐射常数，λ为光谱辐射的波长，C为光速，h为普朗克常数；

步骤2、在相同的温度下，用光谱辐射的波长分别测量灰体的辐射温度，解出系数u1，u2的值；

步骤3、将系数u1，u2的值代入灰体的热辐射表达公式：

中，就可以得到灰体的辐射波长与温度的对应关系；

步骤4、根据灰体的物理模型B_idA_i＝E_idA_i+R_i∫_jB_jF_jidA_j，

得出实际物体在此温度下的辐射率，其中Bi是面片i的辐射度，Ei是发射的能量，Ri是面片的反射系数，和入射能量(从其他面片来的能量)相乘得到反射能量，所有绘制环境中的j(j不等于i)对于BjFjidAj积分，得到离开每个面片j并到达面片i的能量，Fji是面片i和面片j的几何关系决定的常数波形系数。

所述的灰体辐射率的测量方法，具体包括有如下步骤：

步骤01、测得物体在温度T时，对应不同波长λ1、λ2的辐射强度值，求

得指定方向上的单位立体角和垂直此方向的单位面积上的辐射通量，记为：

其中，Φ是辐射通量，单位瓦特(W)，Ω是立体角，单位球面度(sr)；

步骤02、将求得的数据，代入公式：

中，联立方程，求得两个系数u1，u2的值；