[发明专利]一种基于多光谱测量生物质火焰发射率的方法

权利要求书

1.一种基于多光谱测量得到生物质火焰发射率分布的方法，包括如下步骤：

步骤1：利用光谱仪获得待测火焰辐射强度，输出光谱仪测量范围内的响应值及相对应火焰不同波长的光谱辐射强度；

步骤2：利用热电偶测量火焰温度，由修正后的热电偶测温结果得到待测火焰真温；

所述步骤2中对热电偶测得的火焰温度值进行修正，包括以下子步骤：

步骤2.1：通过热电偶测量的火焰温度需要修正以消除炉壁和碳烟对测温点的辐射影响，可以得到热电偶测温点的能量平衡方程为：

Q_对流+Q_辐射＝0

对流项的公式为：Q_对流＝hA_b(T_f-T_b)

式中，A_b为热电偶测温点面积；h为对流换热系数；T_f为待测火焰真温；T_b为热电偶测温点温度；

辐射项的公式为：

式中,σ＝5.67W/(m²·K⁴)，为黑体辐射常数；ε_b为热电偶测温点的发射率ε_b＝9.63×10^-5T_b+0.05

由于炉壁的温度T_w远远低于测量点的温度T_b，因此，可以忽略不计；

步骤2.2：由以上过程能量方程可表示为：

通过测量得到热电偶测量点温度T_b,则T_f可由该方程通过数值迭代方法求解；

步骤3：根据普朗克定律将该温度下随波长变化的黑体光谱辐射强度表示为：

式中C₁＝3.742×10^-16，为第一辐射常数；C₂＝1.4388×10^-2，为第二辐射常数；I_b为黑体光谱辐射强度，T为温度，λ为波长；

步骤4：利用实验测得不同波长下的实际火焰发射光谱强度及所求出对应的黑体光谱辐射强度求得生物质火焰发射率分布结果：

式中，I为实际火焰光谱辐射强度，ε为火焰发射率。

2.根据权利要求1所述的基于多光谱测量得到生物质火焰发射率分布的方法，其特征在于，所述步骤4中将实际火焰光谱辐射强度I表示为：

I＝ε×I_b。