[发明专利]高精度红外样品材料光谱发射率测量装置及方法

权利要求书

1.一种高精度红外样品材料光谱发射率测量装置，其特征在于：包括变温标准黑体及其温控系统、样品加热炉、两个水冷可变光栏、红外光学偶合系统、红外傅立叶光谱仪、计算机测试系统；红外光学耦合系统由一个旋转反射镜、一个离轴抛物面镜和一个平面反射镜组成；

变温标准黑体和样品加热炉放置在旋转反射镜两侧，样品加热炉出口中心和变温标准黑体出口中心相对，样品加热炉出口中心和变温标准黑体出口中心到旋转反射镜中心的距离相等；样品加热炉出口中心、变温标准黑体出口中心以及旋转反射镜中心在一条直线上；

第一水冷可变光栏放置在距变温标准黑体出口L处，且第一水冷可变光栏口径小于变温标准黑体的输出口径；第二水冷可变光栏放置在样品加热炉出口L处，第二水冷可变光栏口径等于第一水冷可变光栏口径；

变温标准黑体发出的红外辐射信号经第一水冷可变光栏限束后，或者样品加热炉发出的红外辐射信号经第二水冷可变光栏限束后，打到旋转反射镜上，旋转反射镜将该信号反射后，由离轴抛物面镜接收，离轴抛物面镜将该信号转换为平行光，再经平面反射镜反射，由红外傅立叶光谱仪接收；红外傅立叶光谱仪将信号传递给计算机测试系统。

2.一种利用权利要求1所述装置进行高精度红外样品材料光谱发射率测量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将旋转反射镜反射面朝向变温标准黑体；通过变温标准黑体温控系统将变温标准黑体升温至待测温度点并稳定；由红外傅立叶光谱仪测量红外光学耦合系统传递的红外信号，红外信号起始波长λ₁，截至波长λ_m，测量次数n，红外傅立叶光谱仪输出一组输出电压信号V_b1(λ_i)、V_b2(λ_i)，……，V_bn(λ_i)至计算机测试系统，其中i＝1，2，……，m；

步骤2：将旋转反射镜反射面朝向样品加热炉；测试样品材料安装在样品加热炉上，打开样品加热炉加热至待测温度点并稳定；由红外傅立叶光谱仪测量红外光学耦合系统传递的红外信号，红外信号起始波长λ₁，截至波长λ_m，测量次数n，红外傅立叶光谱仪输出一组输出电压信号V₁(λ_i)、V₂(λ_i)，……，V_n(λ_i)至计算机测试系统，其中i＝1，2，……，m；

步骤3：根据下列公式计算样品材料的发射率：

Vb(λi)=Vb1(λi)+Vb2(λi)+......+Vbn(λi)V(λi)=V1(λi)+V2(λi)+......+Vn(λi)ϵ(λi)=V(λi)/Vb(λi)·ϵb]]>

其中V_b(λ_i)为变温标准黑体在波长λ_i的n次测量输出电压信号值之和；V(λ_i)为样品加热炉在波长λ_i的n次测量输出电压信号值之和；ε_b为变温标准黑体的发射率，ε(λ_i)为待测样品材料的发射率。