基于多光譜測溫優化的材料光譜發射率測量

楊永軍 王中宇

(北京航空航天大學 儀器科學與光電工程學院，北京100191)

張術坤 張學聰

(北京長城計量測試技術研究所，北京100095)

紅外光譜發射率是表征物體表面熱輻射能力的熱物性參數，其測量方法主要有量熱法、反射率法、能量法等，其中在測量高溫材料的光譜發射率時一般采用能量比較法，即通過測量樣品輻射的紅外光譜能量與同溫度下黑體能量的比值得到材料光譜發射率.使用能量比較法測量時，樣品表面溫度準確度對發射率測量結果有很大影響[1]，但準確測量樣品表面溫度是非常困難的.當采用接觸法測量樣品表面溫度時，由于樣品對環境的輻射熱損失，樣品表面溫度與內部溫度、加熱基體的溫度相差很大，在溫度較高、樣品較厚和樣品材料導熱差的條件下測量誤差變大甚至難以接受，一般需要采取措施進行修正[1－3].使用非接觸輻射測溫方法測量時，由于受樣品發射率影響很大，一般需要配備輔助的發射率測量裝置對輻射測溫結果進行修正[4]，測量裝置復雜，測量程序繁瑣，對樣品的制作要求也比較高.

近年來，紅外涂層、熱障涂層以及陶瓷復合材料等新型材料越來越多，這些材料很難制備成理想的測量樣品，用常規方法難以滿足其測量要求.考慮到在光譜發射率測量中必然使用光譜儀來測量樣品的光譜能量分布，如果采用多光譜溫度測量理論計算樣品溫度，可以大大簡化測量程序，實現光譜發射率……