[发明专利]一种不透明材料的光谱发射率测量装置

摘要

本发明涉及一种不透明材料的光谱发射率测量装置，适用于测量金属、非金属材料表面法向光谱发射率，属于材料热物性参数技术领域。该装置包括环控箱、样品加热装置、黑体参考装置、傅里叶光谱仪、光栅光谱仪、平面镜、平移台、球面镜、旋转台、冷却水循环系统、抽真空系统和上位机。本发明实现了不透明材料法向光谱发射率的测量，该装置在真空和恒温条件下实现测量，减小了环境辐射和CO₂、H₂O等气体对测量结果的影响，提高了测量的准确度，同时实现两个光谱仪同时测量，拓宽了测量的波段范围。

主权项

1.一种不透明材料的光谱发射率测量装置，其特征在于：包括环控箱、样品加热装置、黑体参考装置、傅里叶光谱仪、光栅光谱仪、平面镜、平移台、球面镜、旋转台、冷却水循环系统、抽真空系统和上位机；/n连接关系为：平面镜、平移台、球面镜、旋转台位于环控箱中；平面镜固定在平移台上，通过平面镜的移动，切换傅里叶光谱仪和光栅光谱仪，完成中红外、近红外和可见光波段之间的测量；球面镜固定在旋转台上，通过旋转台的转动，切换样品加热装置和黑体参考装置之间的能量测量；样品加热装置用来加热样品，黑体参考装置提供发射率测量的参考信号；平移台、旋转台通过位移控制器连接上位机，傅里叶光谱仪、光栅光谱仪连接上位机，冷却水循环系统通过水管与环控箱连接，抽真空系统通过管路与环控箱连接；样品加热装置、黑体参考装置、平面镜、球面镜、光栅光谱仪光学镜头、傅里叶光谱仪光学镜头同轴同高安装；控箱腔内的真空度不低于10^-3Pa，且保持恒温环境；/n工作过程分为如下步骤：/n步骤一，连接发射率测量装置各器件，接通位移控制器、傅里叶光谱仪、光栅光谱仪、冷却水循环系统和抽真空系统，其中傅里叶光谱仪和光栅光谱仪需开机预热；/n步骤二，启动冷却水循环系统和抽真空系统，温度保持恒温环境；/n步骤三，将样品安装在样品加热装置上，待测样品加热到T_s；待温度稳定后，通过平移台的切换，完成傅里叶光谱仪和光栅光谱仪的数据采集；/n步骤四，将黑体参考装置加热到T₁；待温度稳定后，控制旋转台，将光路切换到黑体参考装置处，通过平移台的切换，完成傅里叶光谱仪和光栅光谱仪的数据采集；/n步骤五，用同样方法，分别采集黑体参考装置和样品不同温度点下的光谱信号；/n步骤六，上位机根据接收到的光谱仪的测量值，计算得到待测样品的光谱发射率。/n