7-变温黑体辐射源溯源方式探讨-计量院-原遵东

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1、第六届全国温度测量与控制技术学术交流会会议论文集变温黑体辐射源溯源方式探讨原遵东,王景辉,郝小鹏,邢波,柏成玉,王铁军（中国计量科学研究院，北京100013）摘要：变温黑体辐射源是辐射温度计检定与校准中最常用的辐射源。绝大多数中低温变温黑体辐射源采用接触温度计作为溯源标准器。本文总结了辐射源的溯源方法，重点讨论了辐射测温溯源方法，包括以标准辐射温度计为参考和辐射源直接比较法亮度温度溯源方式，比较了各溯源方法的特点。简要介绍了中国计量科学研究院在研课题的辐射源多波长（波段）亮度温度溯源方案。关键词：计量学；辐射测温；黑体辐射源；溯源；亮度温度Traceableapproachesofvar

2、iabletemperatureblackbodyradiationsourcesYuanZundong，WangJinghui，HaoXiaopeng，XingBo，BaiChengyu，WangTiejun（NationalInstituteofMetrology,Beijing100013,China）Abstract：Variabletemperatureblackbodyradiationsources(VTBB)arethemostcommonusedsourcesintheradiationthermometerverification.Themostofmediumtem

3、peratureVTBBsusedacontactthermometerasthetemperaturereference.ThisarticlesummarizesthetraceableapproachesofVTBBs,anddiscussesthetraceableapproachesofradiancetemperaturesofVTBBs,includingthereferenceradiationthermometermethodandthesourcedirectivecomparisonmethod,andthecharacteristicsofdifferentmet

4、hods.Thetraceabilityschemeofthemulti-wavelengthradiancetemperaturesofblackbodysources,whichisundergoingattheNIM,isintroduced.Keywords：metrology;radiationthermometry;blackbodyradiationsource;traceability;radiancetemperature0引言辐射测温是应用最广泛的非接触测温方法，近三十年来持续迅速发展。普朗克黑体辐射理论是辐射测温的理论基础。因此，辐射温度计的检定校准广泛采用变温黑体

5、辐射源（无特殊说明时以下简称为黑体辐射源）作为标准装置。其辐射特性的有效溯源与评价是辐射测温量值准确与统一的重要保证。[1]在以往的辐射测温检定系统表中，黑体辐射源作为比较装置，被检辐射温度计与温度标准器通过黑体辐[2-4]射源进行量值比较。在此传递方式下，工作用辐射温度计的现行检定规程有三项，它们均以可单独溯源的接触式标准温度计或标准高温计为标准器，并对黑体辐射源的有效发射率做出规定。上述温度标准器按检定系统的规定溯源至国家温度基准。在国外，NIST、PTB、NPL和NMIA等国家计量院建立了标准黑体辐射源组，可提供黑体辐射源的亮度温[5-8]度校准。本文分析了我国辐射测温用黑体辐射源

6、在量值传递系统中存在的问题，阐述了黑体辐射源的几种溯源方法，包含新的多波长亮度温度溯源方式，介绍了在研黑体辐射源溯源课题的研究目的与方案。1我国辐射温度计溯源现状1.1实际传递系统[1]由于1990国际温标的实施，现在的实际辐射测温传递系统与有所变化，但基本结构相同。黑体辐射源部-45-第六届全国温度测量与控制技术学术交流会会议论文集分的溯源与传递关系如图1所示。标准光电高温计标准热电偶或铂电阻温度计光学高温计用黑体炉比较各种辐射温度计图1现行检定系统中黑体辐射源在传递链中的作用在检定系统表和有关规程中，黑体辐射源被视为被检辐射温度计与标准温度计进行比较的媒介。1.2存在问题随着辐射测温

7、技术的发展与广泛应用，对辐射温度计的检定与校准需求越来越大，要求越来越高。同时大量黑体辐射源被用于辐射温度计的检定与校准。其中，中低温黑体辐射源所占比例很大。黑体辐射源的辐射特性主要由两个因素决定：黑体辐射源的温度和有效发射率。广泛使用的黑体辐射源可以分为两类：(1)配有可拆卸（可溯源）的温度标准器的黑体辐射源；(2)无可拆卸温度标准器的黑体辐射源。目前很多实用黑体辐射源属后者，不符合现行辐射温度计检定规程中对黑体辐射源的要求。对于