400 16。397 16。820 17。243 17。667 18。091 18。516 18。941 19。366 19。792 20。218

2。3  实验结果分析

本实验中采用的是直径为 2cm 的氧化铝球体，红外测温仪是单色测温仪，接收波长为 0。67μm，实验中应用红外测温仪测得非等温球体和等温球体的温度，将氧化铝球体表面视作 漫发射体，根据公式文献综述

E  I  C 5 exp(C  / T )  11

求得光谱辐射力。其中，I 是光谱强度，E 是光谱辐射力，ε是表面发射率，λ是波长，T 是温 度，C1=3。742×108W·μm4/m2，C2=1。439×104μm·K。表 2。2 显示的是不同温度分布时，红外 测温仪测得的非等温球和等温球的温度及二者的光谱辐射力。可以看出，当非等温球内部热 源温度升高时，表面温度随之升高，且二者的差值随着温度的升高略有增加。由球体一维导 热模型公式

也可以看出，球体热阻 Rt,cond 为定值时，热流密度 qr〞增大，则球心温度 T0 和表面温度 Ts 的 差值会随之增大。在用热电偶测量等温球温度时，由于球体和环境之间存在换热，故测得的 温度略低于非等温球表面温度，但温度相差很微小，所以对实验影响不大，可以近似看做二

本科毕业设计说明书 第 5 页 者温度相同。应用红外测温仪测量的等温球的温度几乎和热电偶测得的温度相同，但红外测 温仪测得的非等温球体的温度大于热电偶测得的温度，该温度介于加热片温度和非等温球外

表面温度之间，由于红外测温仪的测温原理是根据辐射力来计算辐射温度，即红外测温仪测 得温度的变化规律可以反映出光谱辐射力的变化规律，因此这也是可以用红外测温仪测量非 等温球和等温球辐射力的原因。从图中可以看出，随着温度的升高，非等温球和等温球的光 谱辐射力均随之升高，且光谱辐射力受温度的影响较大。在实验的温度范围内，可以看出非 等温球和等温球的光谱辐射力的数值都比较小，其原因是由于温度在 100℃~400℃之间时， 由维恩位移定律可知，其光谱辐射力最大值对应的波长范围为 4μm~8μm 之间，而实验用的 红外测温仪接收的单色波长的 0。67μm，偏离光谱辐射力最大值对应的波长很远，故实验测得 的光谱辐射力的值会比较小。 从表中也可看出，表面温度相同的非等温球和等温球，非等温 球的光谱辐射力要大于等温球。

表 2。2 非等温球体和等温球体在不同温度时的光谱辐射力

热电偶测得组数 加热片温度（V）

外表面温度等温球 温度度非等温球光 谱辐射力温度

等温球光谱 辐射力

1 6 158。45 112。38 111。25 122 111 2。16E-15 4。55E-16

2 9 234。76 184。26 183。35