[发明专利]耐高温镍基合金材料的光谱发射率建模方法和测量系统

权利要求书

1.耐高温镍基合金材料的光谱发射率建模方法，其特征在于包括如下步骤：

S1.根据待测耐高温镍基合金样件的服役环境确定样件的服役温度范围和波长范围；

S2、从样件的服役温度范围和波长范围中任意选取若干组测试温度和波长；针对每一组测试温度和波长，获取样件在当前测试温度和波长下的光谱发射率；

S3.基于若干组测试温度、波长和光谱发射率数据，拟合光谱发射率模型中的模型参数，得到样件的光谱发射率模型；

其中，所述光谱发射率模型为：

式中，ε(λ，T)为样件的光谱发射率；λ为波长，单位为μm；T为测试温度，单位为K；T₀代表室温，其取值为300K；a₀、a₁、a₂、a₃、a₄为模型参数，无单位量刚。

2.如权利要求1所述的光谱发射率建模方法，其特征在于，所述获取样件在当前测试温度和波长下的光谱发射率包括：

分别获取黑体和样件在当前测试温度和波长下的辐射亮度；

按照如下公式确定样件的光谱发射率：

式中，L_s(λ,T)为样件在测试温度T和波长λ下的辐射亮度，L_b(λ,T)为黑体在测试温度T和波长λ下的辐射亮度。

3.如权利要求2所述的光谱发射率建模方法，其特征在于，分别获取黑体和样件在当前测试温度和波长下的辐射亮度包括：

将黑体温度分别设置为T₁和T₂，获取红外光谱仪在波长λ处的辐射信号输出值S₁(λ)和S₂(λ)；

根据获取的S₁(λ)和S₂(λ)，解算红外光谱仪的辐射信号关系式中样件和测试背景的几何因子G₁和G₂；

基于G₁和G₂，利用红外光谱仪的辐射信号关系式确定黑体和样件在当前测试温度和波长下的辐射亮度；

其中，所述红外光谱仪的辐射信号关系式为：

S(λ)＝R(λ)[G₁L(λ,T)+G₂L₀(λ)]

式中，S(λ)为红外光谱仪在波长λ处的辐射信号输出值；R(λ)为红外光谱仪在波长λ处的响应函数；G₁和G₂分别为样件和测试背景的几何因子；L(λ,T)为待测的样件或黑体在测试温度T和波长λ下的辐射亮度，L₀(λ)为测试背景在测试温度T和波长λ下的辐射亮度。

4.如权利要求3所述的光谱发射率建模方法，其特征在于，样件的光谱发射率为：

式中，L_b(λ,T₁)为黑体表面温度为T₁时、红外光谱仪在波长λ处的辐射信号输出值，L_b(λ,T₂)为黑体表面温度为T₂时、红外光谱仪在波长λ处的辐射信号输出值；S_s(λ,T)为样件表面温度为T时、红外光谱仪在波长λ处的辐射信号输出值，S_b(λ,T)为黑体表面温度为T时、红外光谱仪在波长λ处的辐射信号输出值。