[发明专利]高温粒子红外光谱辐射特性的测量装置及测量方法

摘要

高温粒子红外光谱辐射特性的测量装置及测量方法，涉及一种弥散颗粒红外光谱辐射特性的测量装置及测量方法，它解决了现有技术无法测量高温连续光谱范围内自然状态粒子辐射特性的问题。本发明采用环境补偿算法，实现了对自然状态下高温粒子光谱等效透射比的测量，确定了对连续光谱范围内高温粒子辐射特性测量的适用性，并为进一步反演高温粒子复折射率的研究提供可靠的实验数据和实验装置，本发明的测量不确定度小于2％。本发明可以广泛应用于化工、冶金、动力、建筑、医药、生物、食品、航天、军事及大气科学等领域。

主权项

高温粒子红外光谱辐射特性的测量装置，其特征是：它包括黑体辐射源(1)、傅立叶光谱分析仪(2)、辐射温度计(3)、CCD摄像头(4)和高温加热及温度控制系统；高温加热及温度控制系统包括加热炉和温度控制单元，温度控制单元包括温度采集装置(18)和加热器(19)；加热炉包括预热室和测量室两个部分，预热室包括筛分电机(15)和筛分装置(16)，所述筛分电机(15)的输出轴与筛分装置(16)的输入轴连接；测量室包括一号陶瓷内胆(11)、二号陶瓷内胆(12)、空气绝热层(13)和硅酸铝棉绝热层(14)、黑体辐射源输入通道(21)、傅立叶红处光谱仪信号采集通道(22)、辐射温度计温度采集通道(23)和CCD摄像头监测通道(24)，所述二号陶瓷内胆(12)套在一号陶瓷内胆(11)外部，所述一号陶瓷内胆(11)的外壁与二号陶瓷内胆(12)的内壁之间设置有空气隔热层(13)，二号陶瓷内胆(12)的外壁套装有硅酸铝棉绝热层(14)；一号陶瓷内胆(11)、二号陶瓷内胆(12)、空气绝热层(13)和硅酸铝棉绝热层(14)为同轴设置；一号陶瓷内胆(11)的内腔为悬浮粒子观察室；黑体辐射源输入通道(21)、傅立叶红处光谱仪信号采集通道(22)、辐射温度计温度采集通道(23)和CCD摄像头监测通道(24)均贯穿一号陶瓷内胆(11)、二号陶瓷内胆(12)、空气绝热层(13)和硅酸铝棉绝热层(14)，黑体辐射源输入通道(21)、傅立叶红处光谱仪信号采集通道(22)、辐射温度计温度采集通道(23)和CCD摄像头监测通道(24)位于同一水平面上；黑体辐射源输入通道(21)的轴线与傅立叶红外光谱仪信号采集通道(22)的轴线重合，且与一号陶瓷内胆(11)的轴线相交；辐射温度计温度采集通道(23)的轴线和CCD摄像头监测通道(24)的轴线重合，且与一号陶瓷内胆(11)的轴线相交；筛分装置(16)的粒子输出端穿过上壳体(10)上的通孔与一号陶瓷内胆(11)的入口连通，且筛分装置(16)的粒子输出端与一号陶瓷内胆(11)入口的边缘紧密连接；黑体辐射源(1)的输出的信号通过黑体辐射源输入通道(21)进入悬浮粒子观察室；傅立叶红处光谱仪(2)通过傅立叶红处光谱仪信号采集通道(22)采集悬浮粒子观察室内粒子的光谱；辐射温度计(3)通过辐射温度计温度采集通道(23)采集悬浮粒子观察室内的温度；CCD摄像头(4)通过CCD摄像头监测通道(24)拍摄观察室内粒子运动图像；温度采集装置(18)的末端固定在上壳体(10)的底部，温度采集装置(18)的探测端伸入悬浮粒子观察室的内部；加热器(19)的末端固定在上壳体(10)的底部，加热器(19)的加热端伸入悬浮粒子观察室的内部；循环水管路(17)设置在硅酸铝棉绝热层(14)外部，并固定在上壳体(10)的底面上；一号陶瓷内胆(11)、二号陶瓷内胆(12)、空气绝热层(13)和硅酸铝棉绝热层(14)的底部固定在下壳体(20)上；所述下壳体(20)的中心位置设置有进气孔，所述进气孔处设置有进气阀(26)。