基于Christiansen波长的材料表面温度测量方法研究
毕业论文关键词 积分球 Christiansen 波长 傅里叶红外光谱仪 校准 响应函数 背景函数 加热装置
Title The material surface temperature measurement method based on Christiansen wavelength Abstract According to the characteristics of the wavelength Christiansen, we can use an integrating sphere measured at room temperature materials transmittance and reflectance, emissivity material thus obtained, and then find the maximum point of emissivity, which is the wavelength corresponding to the wavelength Christiansen. Christiansen in the wavelength of the material obtained after heating the sample we can through the measured radiation intensity of the material, and then to obtain the temperature. To get the materials, radiation intensity, you need to use Fourier transform infrared spectroscopy. The use of Fourier transform infrared spectroscopy is required to calibrate the instrument, the instrument response function is obtained and the background function, which requires the use of two-temperature method. After the heating measurement results need to be verified, we can show that the material blacked out, and then heating the measuring operation, and finally the two sets of data on the icon in the contrast. Through analysis of the chart can be analyzed results obtained in this experiment is correct or not, this can also be further improved on the basis of experiments.
Keywords Integrating sphere Christiansen wavelength Fourier transform infrared spectroscopy Calibration Response function Background function Heating means
目次
1绪论.1
1.1研究背景及意义..1
1.2辐射测温的发展历程及测量方法.1
1.3目前传统辐射测温仪器中存在的共性问题2
1.4论文主要开展的研究工作.3
2实验仪器和原理分析4
2.1积分球以及其使用及原理.4
2.2傅里叶变换红外光谱仪及其测量原理..6
2.3光谱仪产生误差的原因.9
2.3双温法校准原理..10
2.4加热装置11
3实验过程13
3.1实验步骤..13
3.2注意事项..14
4实验数据的处理与分析15
4.1Christiansen波长的测定..15
4.2傅里叶红外光谱仪校准——双温法.17
4.3波长测温18
结论.22
致谢.22
参考文献23
1 绪论 1.1 研究背景及意义 随着科学技术的不断发展，在工程应用、科学研究和国防事业等很多场合中都需要测量物体的表面温度,比如在钢铁制造行业中钢板表面温度的测量, 在航空航天科研中飞行器表面温度测量，在节能监测中窑炉外表面温度的测量等。在高温条件下，物体温度的测量可以采用传统的接触式（直接）测量方法和非接触式（间接或者辐射）测量方法,选取不同的测温方法不只是与测温传感器和测量方法有关,还会受被测表面性能和环境状况的影响,那是一个相互作用的复杂系统。采用非接触式温度测量方法时，主要是基于黑体辐射定律，为了得到物体表面的实际温度，我们就需要得到材料表面发射率；采用接触式温度测量时，主要采取热电偶等仪器来测量物体的表面温度。但我们采取热电偶测温时有以下几个明显的缺点：一些高温热电偶的组成部分中含有贵金属，在温度很高时挥发严重，最终造成热电偶的热电动势不稳定，温度测量值误差大源]自{优尔·~论\文}网·www.youerw.com/ ； 并且感温元件会影响被测温度场的分布，接触不良等也都会带来测量误差；另外温度太高和腐蚀性介质对感温元件的性能和寿命也会产生不良的影响。而采用非接触式测温法就可以很好地避开这些缺点，并且非接触式测温法热惯性小，可达1/1000S，所以此方法便于用来测量运动物体的温度以及快速变化着的温度。 所以，随着科学技术的不断进步创新，非接触式测温方法将会在越来越多领域为我们所用。本次实验题目是基于 Christiansen 波长的材料表面温度测量，是一种利用辐射测温的方法。在实验中我们将利用材料的 Christiansen波长，间接求出温度，并进一步对实验结果进行检验。