辐射温度计的等效波长及其应用

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1、第30卷第2期仪器仪表学报V01．30No．22009年2月ChineseJournalofScientificInstrumentFeb．2o09辐射温度计的等效波长及其应用原遵东(中国计量科学研究院北京100013)摘要：经典的有效波长和亮度温度理论仅适用于高温测量等可忽略环境辐射影响的场合。考虑了环境辐射影响，基于中值定理推导并定义等效波长，用于简化测温数学模型。用有效辐射和等效波长概念定义单色和带通辐射温度计的测量结果——亮度温度。阐述了等效波长的计算方法。利用矩形带通光谱响应近似模型，解决了难

2、以测定光谱响应度的宽带辐射温度计的等效波长计算问题。针对(8～14)m宽带辐射温度计计算了等效波长，可简化计算和不确定度评定。在应用实例中分析了黑体辐射源发射率对宽带辐射温度计校准的影响和用黑体辐射源直接校准发射率设定值为0．95的宽带辐射温度计的方法误差。关键词：等效波长；亮度温度；辐射温度计；发射率；黑体辐射源；校准；有效波长中图分类号：TB942文献标识码：A国家标准学科分类代码：410．55Equivalentwavelengthofradiationthermometeranditsappli

3、cationsYuanZundong(Nationallr~tituteofMetrology，Beijing100013，China)Abstract：Classicaleffectivewavelengthandradiancetemperaturetheoriesarerestrictedtothecasesinwhichtheambientradiationinfluencecanbeneglected，especiallytohightemperaturemeasurement．Theequi

4、valentwave—lengthisdeducedanddefinedbyconsidingtheinfluenceofambientradiation，andadoptedtosimplifythemathemat—icalmodeloftemperaturemeasurement．Theeffectiveradiationandequivalentwavelengthconceptsareusedtoex—plainthemeasurementresultsofmonochromaticandba

5、ndpassradiationthermometers—theradiancetemperatures．Thecalculationmethodfortheequivalentwavelengthisdecribed．Thesimplifiedrectangularbandpassmodelforspectralresponsivityisproposedtomakeequivalentwavelengthcalculationfeasiblefortheboardbandradiationthermo

6、meter(BBRT)，whosespectralresponsivityisdifficulttomeasure．Thecalculationresultsoftheequivalentwavelengtharegivenfor(8～14)txmBBRTstosimplifythemathematicalcalculationanduncertaintyestimation．Theinfluenceofthenon—idealblackbodyradiatoremissivityonthecalibr

7、ationforBBRTandthecalibrationerrorofthemethodusingblackbodyradiatorsfortheBBRTwith0．95emissivitysettingareanalyzedasexamples．Keywords：equivalentwavelength；radiancetemperature；radiationthermometer；emissivity；blackbodyradiator；calibration；effectivewaveleng

8、th在高温测量理论基础上的经典的亮度温度、辐射温度概1引言念和有效波长理论不适用于任意温度范围的温度测量，辐射测温应用在中温和低温区对实际物体的被测量随着辐射测温技术的发展与普及，红外辐射温度计得的数学模型复杂，并且在理论上缺乏明确的解释。到广泛应用。其中，红外宽带辐射温度计的应用使辐射测本文考虑了环境辐射的影响，基于中值定理推导并温的温度范围下延到室温以下，应用领域更加广泛。建立定义等效波长，用有效辐射和等效波长概念解释理想单收稿日期：2