微波辐射计定标源装置黑体辐射源的热分析与结构优化

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1、分类号：V248.1单位代码：10183研究生学号：2015414025密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）微波辐射计定标源装置黑体辐射源的热分析与结构优化ThermalAnalysisandStructureOptimizationofBlackbodySourceforCalibrationDeviceofMicrowaveRadiometer作者姓名：刘杰专业：机械工程研究方向：复杂曲面数控加工技术及装备指导教师：呼咏教授企业导师：潘高峰教授级高工培养单位：机械科学与工程学院2018年5月———————————————————————————

2、——微波辐射计定标源装置黑体辐射源的热分析与结构优化—————————————————————————————ThermalAnalysisandStructureOptimizationofBlackbodySourceforCalibrationDeviceofMicrowaveRadiometer作者姓名：刘杰专业名称：机械工程指导教师：呼咏教授学位类别：工学硕士答辩日期：2018年05月未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作

3、者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院

4、向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，并同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：□√硕士□博士学科专业：机械工程论文题目：微波辐射计定标源装置黑体辐射源的热分析与结构优化作者签名：指导教师签名：年月日作者联系地址（邮编）：吉林大学机械学院（130022）作者联系电话：摘要摘要微波辐射计定标源装置黑体辐射源的热分析与结构优化随着科学技术的快速发展，微波辐射测量设备在科学研究和工业领域中得到了广泛的应用，特

5、别是在资源勘测、气象预报、灾难预防、气候检测等方面有着重要的战略意义。黑体辐射源可以为微波探测设备提供可靠的测量基准，是探测设备最重要的组成部分。而黑体辐射源的辐射性能则可以决定这些测量设备的精确度，因此为了能够得到准确的测量数据，必须提高黑体辐射源的辐射性能，所以对黑体辐射源的研究就显得非常重要。理想的黑体辐射源内部温度场是均匀等温场，但是现实中黑体辐射源内部温度场存在着温度梯度，这对黑体辐射源的定标精度有着不利的影响。本文主要针对黑体辐射源的温度场进行研究，完善黑体定标源结构，提高定标精度，设计出一套性能比较优异的黑体辐射源。论文主要研究内容如下：（

6、1）通过查阅相关资料，依据国内外黑体辐射源的研究状况，提出黑体辐射源温度场目前存在着的问题，概述本文研究的意义。（2）根据黑体辐射源的技术要求，进行详细结构设计和温度控制系统设计，结构设计包括涂覆锥体的设计和加工方法、定标板的设计、加热装置的设计和保温材料的选择。而温度控制系统是以单片机STC12C5A60S2为温度控制核心，利用PID对温度进行控制调节，使黑体辐射源的温度精确达到设定温度。（3）应用ANSYS软件对黑体辐射源的温度场进行了热仿真分析，针对温度仿真结果，对黑体辐射源的部分结构进行优化设计，对优化后的结构进行热仿真分析，最后得出结构的最优方

7、案。（4）根据黑体辐射源的结构特点，对锥体进行温度测量试验，并与仿真结果进行比较，验证模型仿真结果的正确性。通过对黑体辐射源结构优化设计，最大程度的减小黑体辐射源腔体内的温度梯度，提高了黑体辐射源的温度均匀性，满足技术指标的要求。通过试验测试结果验证了仿真的准确性，同时也证明热仿真模拟计算方法的可行性。论文的研究成果对后续的黑体辐射源研究和工程应用提供了一定的参考价值。I吉林大学硕士学位论文关键词：黑体辐射源，热仿真分析，温度场，定标源装置，微波辐射计，锥体结构优化IIAbstractAbstractThermalAnalysisandStructure

8、OptimizationofBlackbodySourceforCalibrat