棱鏡分光多波長高溫計
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1.應用背景
溫度是一個表征物體狀態(tài)的基本物理參數(shù)。溫度的測量及控制在工業(yè)生產(chǎn)及科學研究中均具有重要的意義。隨著科學技術的發(fā)展,高溫測量對于宇航、能源、材料科學、冶金等領域的發(fā)展均有十分重要的作用。
棱鏡分光多波長高溫計是一種新型的輻射測溫儀器,作為非黑體的真溫測量、熱物性動態(tài)測試及溫度傳遞等,可廣泛應用于航天、航空、核能、兵器、冶金材料、能源等領域。它具有測溫范圍寬(-50-3000℃),反應速度快(亞毫秒級),長期穩(wěn)定性好,使用壽命長等優(yōu)點。它適用于遠距離目標、運動物體、帶電物體及不可接觸的目標溫度的測量。棱鏡分光多波長高溫計屬于光電高溫計。光學高溫計是發(fā)展最早、應用最廣的非接觸式溫度計之一。它結構簡單,使用方便,測溫范圍廣,一般可滿足工業(yè)測溫的準確度要求。目前廣泛用于高溫熔體、爐窯的溫度測量,是冶金、陶瓷等工業(yè)部門十分重要的高溫儀表。光學高溫計的缺點是以人眼觀察,并需用手動平衡,因此不能實現(xiàn)快速測量和自動記錄,且測量結果帶有主觀性。由于光電探測器、干涉濾光片及單色器的發(fā)展,光學高溫計在工業(yè)測量中的地位逐漸下降,正在被較靈敏、準確的光電高溫計所代替。在光學高溫計基礎上發(fā)展起來的光電高溫計用光敏元件代替人眼,實現(xiàn)了光電自動測量。特點如下:(1)靈敏度和準確度高;(2)波長范圍不受限制,可見光與紅外范圍均可,測溫下限可向低溫擴展;(3)響應時間短;(4)便于自動測量和控制,能自動記錄和遠距離傳送。 哈爾濱工業(yè)大學戴景民教授與意大利羅馬大學的Ruffino 教授合作于1991 年研制成功了棱鏡分光式35 波長硅光電高溫計 ,用于表面真溫和材料發(fā)射率的同時測量。它應用組合棱鏡分光技術并以硅光電二極管陣列為探測器,具有以下特點:(1)取消了干涉濾光片,從而消除了因濾光片透過率漂移而造成的不穩(wěn)定;(2)因為無干涉濾光片,使整個光路光能損失減少,提高了儀器的信噪比;(3)波長選擇靈活,適用性強,且光譜透過率波形接近理想的矩形。戴景民教授在此多波長高溫計的基礎上,現(xiàn)又研制出棱鏡分光式精密(標準) 光電高溫計,一般具有01656μm 和019μm 兩個工作波長,并可按用戶要求增加其它波長。該...