[发明专利]一种非均匀凹凸表面红外发射率分布的等温测量方法

摘要

一种非均匀凹凸表面红外发射率分布的等温测量方法，它涉及一种红外发射率分布的测量方法。本发明的目是为了有效测量非均匀凹凸表面的红外发射率分布，保证了能顺利地对具有该类表面的元器件进行热分析。加热片通电后，观察热电偶测得的温度在数据采集卡上显示的数值，待任意两个热电偶测得的温度差值均小于测量误差，此时迅速打开上盖并用红外热像仪拍摄得到样片表面的红外热像，此过程试件表面温度还来不及变化，还是一个近似的均温表面。对所拍摄得到的热像以及热电偶测得的温度、温度计测得的环境温度数据进行处理，即可得到试件表面的红外发射率分布。本发明实现对非均匀非平整表面红外发射率分布进行测量，操作简单方便，测量结果准确可靠。

主权项

一种非均匀凹凸表面红外发射率分布的等温测量方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：步骤一、采用隔热保温材料制作保温箱(1)，所述保温箱由箱体(1‑1)和盖板(1‑2)构成；步骤二、在箱体(1‑1)的空腔内由下至上依次放置石棉垫片(2)、加热片(3)、待测试件(4)，在待测试件(4)的凹凸表面上均匀布置有多个热电偶，热电偶用于监测待测试件(4)凹凸表面的温度，加热片(3)的电源线以及热电偶线由箱体(1‑1)侧壁穿出箱体(1‑1)外，且加热片(3)的电源线以及热电偶线均与箱体(1‑1)侧壁之间进行密封处理以确保保温箱(1)的隔热保温效果；步骤三、当箱体(1‑1)盖上盖板(1‑2)之后，确保二者密闭配合在一起以形成封闭空腔(1‑3)，当加热片(3)通电加热时，最大程度的降低箱体(1‑1)和盖板(1‑2)所组成的封闭空腔(1‑3)散热；步骤四、通过封闭空腔(1‑3)内的加热片(3)对待测试件(4)进行加热，同时使用待测试件表面均匀分布的多个热电偶监测并测量待测试件(4)凹凸表面的温度，待待测试件(4)凹凸表面的温度均匀稳定，且任两个热电偶测量的温度差值均小于所允许的测量误差值，迅速移去盖板(1‑2)并用红外热像仪拍摄得到待测试件(4)凹凸表面的热像，其中，红外热像仪在拍摄热像前将其红外发射率置为1；同时记录待测试件(4)表面上的各个热电偶测量的真实温度以及用温度计测量得到的环境温度，在进行数据处理后，根据如下的红外发射率计算公式： ϵ = ( T obj ′ ) n - ( T amb ) n ( T obj ) n - ( T amb ) n 得到试件表面红外发射率的分布；式中，T′obj为红外热像仪测得的目标温度，即辐射亮温；Tobj为目标真实温度，由多个热电偶测量得到并取平均值；Tamb为周围环境的温度，用温度计测量得到；n为与红外热像仪型号有关的常数，n的取值为4.09。