[发明专利]一种黑体辐射源及其温度控制方法、温度控制设备

说明书

本发明提供了一种黑体辐射源及其温度控制方法、温度控制设备，所述黑体辐射源包括黑体腔以及加热模块；所述黑体腔包括：侧壁、腔底以及开口端，所述侧壁的一端位于所述开口端，所述侧壁的另一端与所述腔底连接；其中，所述开口端与所述腔底相向设置；所述加热模块包括：第一加热部以及至少一个第二加热部；其中，所述第一加热部一体成型于所述腔底的内部，至少一个所述第二加热部一体成型于所述侧壁的内部；所述第一加热部以及第二加热部分别用于向所述黑体腔的侧壁以及腔底提供热能以均匀加热所述黑体腔。通过本发明的黑体辐射源可以实现腔体内部温度一致且均匀，能够较精准的对光谱辐射测量仪器进行量值溯源。

技术领域

本发明涉及测量仪器量值溯源领域，具体涉及一种黑体辐射源及其温度控制方法、温度控制设备。

背景技术

腔式黑体辐射源作为计量标准装置,在校准实验室中用于对光谱辐射测量仪器进行量值溯源。腔式黑体辐射源是理想黑体的一种近似体，其光谱有效发射率均接近1。根据黑体辐射理论，要求黑体辐射源腔体内部的温度是相等的，所以又被称为等温黑体。腔体内部温度相等的黑体辐射源腔口的辐射能量符合普朗克定律，其复现的光谱辐射可以作为标准装置对光谱辐射测量仪器进行量值传递。

而实际使用的黑体辐射源腔体内部的温度不可能做到完全相等，只能通过控温技术使其温度均匀度尽量的小，从而减小温度均匀度引入的不确定度分量对光谱辐射测量结果的影响。为了提高黑体腔内部温度均匀性，目前采用的方法是在黑体辐射源腔体内部布置硅碳棒、硅钼棒等加热棒，并进行温度控制。由于腔底的形状限制，无法直接放置加热棒，因此腔底温度的升高或降低是通过腔体热传导实现的。

由于光谱辐射测量仪器在进行量值溯源时，通常瞄准黑体辐射源腔底，因此采集的温度即腔底的温度。可是，发明人经过长期的实践发现上述方式对光谱辐射测量仪器进行量值溯源时仍然存在较大的误差。

发明内容

鉴于上述黑体辐射源对光谱辐射测量仪器进行量值溯源的方式存在误差的问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种黑体辐射源及其温度控制方法、温度控制设备。

依据本发明的一个方面，提供一种黑体辐射源，包括黑体腔以及加热模块；所述黑体腔包括：侧壁、腔底以及开口端，所述侧壁的一端位于所述开口端，所述侧壁的另一端与所述腔底连接；其中，所述开口端与所述腔底相向设置；所述加热模块包括：第一加热部以及至少一个第二加热部；其中，所述第一加热部一体成型于所述腔底的内部，至少一个所述第二加热部一体成型于所述侧壁的内部；所述第一加热部以及第二加热部分别用于向所述黑体腔的侧壁以及腔底提供热能以均匀加热所述黑体腔。

较佳的，所述的黑体辐射源还包括：功率输出模块、温度采集模块、温度处理模块以及功率控制模块；所述功率输出模块电性连接所述加热模块，用于向所述加热模块提供加热功率；

所述温度采集模块设置于所述黑体腔上，用于采集所述黑体腔的温度以提供给所述温度处理模块；

所述温度处理模块电性连接所述温度采集模块，用于根据所述温度采集模块采集的所述黑体腔的温度以获取所述黑体腔的温度值；

所述功率控制模块电性连接所述温度处理模块以及功率输出模块，所述功率控制模块用于获取所述温度处理模块输出的所述黑体腔的温度值与预设温度值之间的差值，并根据所述差值控制所述功率输出模块输出相应的加热功率以使所述黑体腔的温度值与所述预设温度值相等。

较佳的，所述加热模块包括三个第二加热部，三个所述第二加热部均匀分布在所述侧壁的内部。

较佳的，所述黑体腔还包括：位于所述腔底的第一安装孔以及位于所述侧壁上且与所述第二加热部所在位置对应的三个第二安装孔；

温度采集模块包括：第一温度传感器模块以及与三个所述第二加热部所在位置对应的三个第二温度传感器模块；