[发明专利]一种用于空间站无容器材料实验的双色红外温度标定方法

权利要求书

1.一种用于空间站无容器材料实验的双色红外温度标定方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、确定双色红外测温设备的检测波长：

情况1：若给定的双色红外测温设备的单个通道测量波长λ₁、λ₂为确切的值，则使用给定值作为λ₁、λ₂的值；

情况2：若给定的λ₁、λ₂为范围值，则为了确保修正坡度后特征温度的准确性，通过如下方式选取相应的λ₁、λ₂：

其中：λ_*为待求的波长值，λ_a、λ_b分别为给定波长范围的下限和上限，单位为m；T_p为由相图或热分析实验得到特征温度，单位为K；A、B为常数；

λ_*为介于λ_a与λ_b之间的常数，分别确定双色红外测温设备的检测波长λ₁与λ₂；

步骤2：在特征温度处修正双色红外坡度，得到修正的双色红外坡度：

其中：s′为修正的双色红外坡度，s为原双色红外坡度，为取值在1.00附近的无量纲量数；λ₁、λ₂分别为两个单色红外通道的检测波长，单位为m；T_m为原始温度曲线上的特征温度，T_p为由相图或热分析实验得到的对应T_m的特征温度，单位均为K；

步骤3、根据修正的双色红外坡度标定所有的温度：

步骤3.1：将步骤2得到的修正的双色红外坡度代入到下式：

其中：T₁为坡度s下获得的原始温度数据，单位为K；T₂为坡度s′下对应T₁的标定温度，单位为K；

得到标定后的温度：

步骤3.2：将在坡度s下获得的原始温度数据逐一代入步骤3.1求解，得到全部的标定后的温度数据。

2.根据权利要求1所述用于空间站无容器材料实验的双色红外温度标定方法，其特征在于：所述常数A＝2πhc²，其中，π为圆周率，h为普朗克常数，c为光速，k为玻尔兹曼常数。

3.根据权利要求1所述用于空间站无容器材料实验的双色红外温度标定方法，其特征在于：所述常数其中，h为普朗克常数，c为光速，k为玻尔兹曼常数。

4.根据权利要求1所述用于空间站无容器材料实验的双色红外温度标定方法，其特征在于：所述修正的双色红外坡度s′根据单色辐出度比值不变关系得到：

步骤2.1：单个红外通道的单色辐出度：

其中：M(T)为单色辐出度，单位为W·m^-2；T为温度，单位为K；λ₁、λ₂为单个通道的测量波长，单位为m；ε为相应波长对应的辐射率，为介于0～1的无量纲量；δλ₁、δλ₂分别为λ₁、λ₂的实际测量波长区间，单位为m；

步骤2.2：根据实际情况下得到两个单色红外通道的辐出度比值：

步骤2.3：根据上式和标定前后单色辐出度比值不变关系，得到如下关系：

其中，λ₁、λ₂分别为两个单色红外通道的检测波长，单位为m；T_m为原始温度曲线上的特征温度，T_p为由相图或热分析实验得到的对应T_m的特征温度，单位均为K；

步骤2.4：定义双色红外坡度s：

根据上式和步骤2.3的关系式，得到：

得到修正的双色红外坡度：

其中，s为原双色红外坡度，为取值在1.00附近的无量纲量数；s′为修正的双色红外坡度。

5.根据权利要求1所述用于空间站无容器材料实验的双色红外温度标定方法，其特征在于：所述特征温度的选取基本原则是：1、若所研究对象的研究温度区间内有多个相变，则任选其中一个相变温度作为特征温度；2、若所研究对象的研究温度区间内没有相变，则选取距离所研究温度区间的中点最近的相变温度作为特征温度。