[发明专利]一种宽量程变低温黑体

说明书

本发明公开了一种宽量程变低温黑体，包括辐射腔(1)、辐射屏(3)、内保温屏(5)、外保温屏(6)和外结构体(7)，所述变低温黑体还包括：一级控温管(2)和二级控温管(4)；所述一级控温管(2)采用双螺旋结构缠绕，导热焊接在辐射腔(1)外表面上；所述二级控温管(4)采用双螺旋结构缠绕，导热焊接在辐射屏(3)外表面上；所述外结构体(7)、外保温屏(6)、内保温屏(5)、二级控温管(4)、辐射屏(3)、一级控温管(2)和辐射腔(1)为旋转对称体，由外向内同轴安装。本发明的变低温黑体具有较好的温度稳定性和温度均匀性，发射率高，全温度范围内达到设定温度时间小于30分钟。

技术领域

本发明涉及辐射测温和遥感技术领域，特别涉及一种宽量程变低温黑体。

背景技术

光谱发射率的准确标定在辐射测温、遥感等技术领域有着重要的应用，而且随着基础研究和应用研究的不断进步，对其标定精度要求也越来越高。在光谱发射率的标定过程中，低温段的光谱发射率受背景干扰导致标定难度大，数据也最为缺乏，这严重制约新型材料的低温光谱发射率变化规律研究。按照发射率定义，测得材料的光谱发射率，需要精确测量材料表面和黑体在同一条件下的辐射光谱，通过能量对比法得出材料的光谱发射率。因此，低温黑体是能量对比法发射率测量技术必不可少的组成部分，而且高准确度的标定对低温黑体温度稳定性、温度均匀性和发射率等都有异常严苛的要求，这些参数直接决定光谱发射率测量的精度和不确定度。目前国内使用的低温黑体普遍采用单螺旋的一级控温管装置，可调温度从-30℃至150℃范围内，调控温度范围较小，达到稳定的设定温度时间较长，而且容易受到干扰，导致标定精度差。

发明内容

本发明的目的在于克服目前使用的低温黑体普遍采用一级温控管装置在光谱发射率的标定过程中，调控温度范围较小，达到稳定的设定温度时间较长，低温段的光谱发射率受背景干扰导致标定精度差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种宽量程变低温黑体，包括辐射腔1、辐射屏3、内保温屏5、外保温屏6和外结构体7，还包括一级控温管2和二级控温管4；

所述一级控温管2采用双螺旋结构缠绕，导热焊接在辐射腔1外表面上，外置恒温浴控制器；

所述二级控温管4采用双螺旋结构缠绕，导热焊接在辐射屏3外表面上；

所述外结构体7、外保温屏6、内保温屏5、二级控温管4、辐射屏3、一级控温管2和辐射腔1为旋转对称体，由外向内同轴安装。

作为上述黑体的一种改进，所述辐射腔1是一端为锥体结构，另一端开口，中间为柱形的空心结构，所述锥体结构锥角范围在60-90度，开孔端的形状为截断锥体；

所述辐射腔1使用无氧铜材料；

所述辐射腔1内外表面做超级黑涂层处理，超级黑涂层发射率大于95％。

作为上述黑体的一种改进，所述一级控温管2采用无氧铜管，管内导入恒温液体，所述一级控温管2进口和出口分别外置于所述外结构体7外。

作为上述黑体的一种改进，所述一级控温管2外接恒温浴控制器。

作为上述黑体的一种改进，所述恒温液体的温度范围为-90至200摄氏度。

作为上述黑体的一种改进，所述辐射屏3为柱形结构，采用无氧铜材料，内表面做超级黑涂层处理。

作为上述黑体的一种改进，所述二级控温管4采用无氧铜管，管内导入液氮，所述二级控温管4进口和出口分别外置于外结构体7外。

作为上述黑体的一种改进，所述液氮的控温范围在-173至-90摄氏度。

作为上述黑体的一种改进，所述内保温屏5和外保温屏6均为柱状结构，材料为不锈钢；所述内保温屏5和外保温屏6内外表面均做抛光处理。