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激光能量法的特點(diǎn)
2013-04-22
激光能量法的特點(diǎn)
激光能量法具有幾下特點(diǎn)：
a) 激光輻射源本身的溫度可以很低，避免了現(xiàn)有黑體輻射源因本體材料的耐熱性導(dǎo)致的 溫度上限不能超過3 200 ℃的情況，因此溫度上限可以很高。由于采用激光器代替了黑體爐 作為輻射源，其輸出的能量完全可以滿足輻射溫度計(jì)對高溫校準(zhǔn)的要求。
b) 使用方便。從鍵盤輸入輻射溫度計(jì)光學(xué)系統(tǒng)的通光孔徑r，輻射溫度計(jì)與被測目標(biāo)的 距離R為1 000 mm時(shí)，目標(biāo)能夠輻射到輻射溫度計(jì)面積S，光學(xué)系統(tǒng)光譜范圍的上、下限波長λ1，λ2 和溫度值T0i后，激光輻射源即可直接輸出對應(yīng)于溫度T0i的輻射能量φ0λ1,λ2（T0i）。
c) 激光能量法屬于絕對法校準(zhǔn)，不需要標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)。同時(shí)，也不同于一般的絕對法校準(zhǔn) ，不需要定義固定點(diǎn)和內(nèi)插方程。萬用表采用標(biāo)準(zhǔn)激光功率計(jì)作為標(biāo)準(zhǔn)器，通過激光輻射源的輸出能量來獲得對應(yīng)于熱力學(xué)溫度T0的輻射能量φ0λ1,λ2(T0i)。標(biāo)準(zhǔn)激光功率計(jì)對激光輻射源的輸出能量進(jìn)行測量，并進(jìn)行自校準(zhǔn)。
d) 節(jié)省時(shí)間。激光輻射源沒有升溫和恒溫過程，所以可實(shí)現(xiàn)快速校準(zhǔn)、檢定。
e) 校準(zhǔn)時(shí)，可不考慮輻射溫度計(jì)的距離系數(shù)。
f) 激光能量法主要用于高溫范圍輻射溫度計(jì)的校準(zhǔn)、檢定，所以不必考慮環(huán)境輻射的影響。
4 問題討論
激光輻射源輸出激光的波長應(yīng)在輻射溫度計(jì)的有效波長范圍之內(nèi)。由于激光輻射源不是黑體輻射源，所以輸出激光的波長必須與輻射溫度計(jì)相適應(yīng)。也就是說，一臺(tái)通常單頻率的激光輻射源不能滿足校準(zhǔn)所有輻射溫度計(jì)的需要。在校準(zhǔn)裝置中，工作波長不同的多臺(tái)激 光輻射源可共用一套控制系統(tǒng)。若采用頻率可調(diào)的激光器可克服此問題。
校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)注意輻射溫度計(jì)與激光束的同軸。因?yàn)榧す馐苷?，若瞄?zhǔn)不好可能使激 光束打不到探測器上。
在不確定度的評定過程中，由于條件所限，沒有考慮輻射溫度計(jì)光學(xué)系統(tǒng)光譜透 過波長的測量誤差問題。因波長測量誤差會(huì)導(dǎo)致輻射能量的計(jì)算誤差，最終對校準(zhǔn)結(jié)果產(chǎn)生影響。同時(shí)，也沒有考慮輻射溫度計(jì)光學(xué)系統(tǒng)的通光孔徑r，輻射溫度計(jì)與被測目標(biāo)的 距離R為1 000 mm時(shí)，目標(biāo)能夠輻射到輻射溫度計(jì)的面積S的測量誤差，這兩項(xiàng)誤差將對計(jì)算輻射能量直接產(chǎn)生影響。對此，將在今后的研究中加以解決。
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