[发明专利]一种辐射率测量装置及方法

权利要求书

1.一种辐射率测量装置，其特征在于，包括：绝缘隔热筒(3)、热电堆式辐射热流计(4)、电加热板(5)和微控制器主板(7)；

所述绝缘隔热筒(3)是一端具有开口的壳体，所述热电堆式辐射热流计(4)、电加热板(5)和微控制器主板(7)设置在所述壳体内部；

所述电加热板(5)的一面为向外辐射热能的辐射面，所述电加热板(5)辐射面与待测材料表面以及所述绝缘隔热筒(3)的侧壁形成密闭空腔；

所述热电堆式辐射热流计(4)设置在所述电加热板(5)的辐射面上,用于测量流过的热通量；

所述微控制器主板(7)用于处理电信号并计算待测材料的表面辐射率。

2.根据权利要求1所述的一种辐射率测量装置，其特征在于，所述热电堆式辐射热流计(4)设置在电加热板(5)辐射面上的中心位置，并通过导线将测得的信号传送给所述微控制器主板(7)。

3.根据权利要求1所述的一种辐射率测量装置，其特征在于，所述电加热板(5)的辐射面涂有黑色材料，所述辐射面朝向待测材料表面，所述电加热板(5)形状和直径与绝缘隔热筒(3)一致且二者同轴。

4.根据权利要求1或2所述的一种辐射率测量装置，其特征在于，所述微控制器主板(7)包括：信号调理电路、信号放大电路、AD采样电路和微控制器，所述电信号经过信号调理电路、信号放大电路和AD采样电路传入微控制器。

5.根据权利要求1或4所述的一种辐射率测量装置，其特征在于，所述AD采样电路用于测量标准样片一、标准样片二和待测材料(2)的表面辐射率对应所述热电堆式辐射热流计(4)的输出电动势E₁、E₂和E₃。

6.根据权利要求1或5所述的一种辐射率测量装置，其特征在于，响应于测量标准样片一、标准样片二和待测材料(2)的表面辐射率对应所述热电堆式辐射热流计(4)的输出电动势E₁、E₂和E₃，所述微控制器根据公式:

ε₃＝ε₁+(ε₂-ε₁)*(E₃-E₁)/(E₂-E₁)

计算出所测材料表面的辐射率ε₃,已知标准样片一的辐射率ε₁和标准样片二的辐射率ε₂。

7.根据权利要求1或3所述的一种辐射率测量装置，其特征在于，所述绝缘隔热筒(3)采用绝缘隔热材料制作，用于排除外界温度对测量的干扰，所述辐射率测量装置开机后，所述电加热板(5)开始工作，所述绝缘隔热筒(3)侧壁与电加热板(5)辐射面、待测物体(2)表面形成的密闭空腔能够达到热平衡状态。

8.根据权利要求1所述的一种辐射率测量装置，其特征在于，所述辐射率测量装置还包括散热器(1)，用于在室内测量材料的表面辐射率时，保证待测材料(2)温度与室温一致。

9.根据权利要求1所述的一种辐射率测量装置，其特征在于，所述绝缘隔热筒的内壁为圆筒形。

10.一种基于权利要求1所述的辐射率测量装置的辐射率测量方法，其特征在于，所述方法包括：

电加热板的辐射面开始发出热辐射；

热电堆式辐射热流计测量流过的热通量，并输出测量结果；

微控制器主板上的信号处理单元，接收并处理来自热电堆式辐射热流计的电信号；

微控制器主板上的测量单元，测量经过信号处理单元处理的电信号；

微控制器主板上的微控制器，响应于测量单元的测量结果，计算得出待测材料的表面辐射率。

11.根据权利要求10所述的一种辐射率测量方法，其特征在于，所述电加热板的辐射面开始发出热辐射包括；响应于辐射率测量装置的开机信号，电加热板开始对外辐射热能，由电加热板辐射面、绝缘隔热筒侧壁和待测材料表面形成的密闭空腔达到热平衡状态。

12.根据权利要求10所述的一种辐射率测量方法，其特征在于，响应于电加热板对密闭空腔辐射的热能，热电堆式辐射热流计测量流过的热通量，并通过导线将测量得到的信号传送给微控制器主板。