劉楓

摘要： 介紹了一種感溫加熱一體化的黑體輻射源，并就其結(jié)構(gòu)組成、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵技術(shù)和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明與分析。經(jīng)試驗(yàn)證明，其具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可靠性。

關(guān)鍵詞：黑體；紅外輻射；平衡電橋；感溫加熱一體

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.11.134

0引言

黑體輻射源可以用來(lái)標(biāo)定紅外測(cè)溫儀，同時(shí)也可以模擬飛機(jī)、軍艦等的熱輻射。常用于紅外制導(dǎo)武器的目標(biāo)模擬，本文設(shè)計(jì)的高集成度的一體化黑體，具有體積小、重量輕等特點(diǎn)，適合用于安裝在飛行器、轉(zhuǎn)臺(tái)等對(duì)體積質(zhì)量要求苛刻的場(chǎng)合。

1黑體結(jié)構(gòu)

1.1腔芯設(shè)計(jì)

根據(jù)克希霍夫定律：從密閉等溫腔體內(nèi)的任意面元上發(fā)出的輻射是等溫腔體溫度下的黑體輻射。通常是在空腔上開(kāi)一小孔，當(dāng)小孔小到與測(cè)量距離相比可以忽略時(shí)，即可等效為黑體。

黑體發(fā)射率的大小直接取決于腔體形狀的設(shè)計(jì)和腔體材料的選取和處理。依據(jù)中溫黑體的特點(diǎn)，腔體形狀采用典型的柱形和錐形相結(jié)合的形狀。材料選擇熱導(dǎo)率高的SiC陶瓷材料，經(jīng)特殊處理可得到較高的發(fā)射率。結(jié)構(gòu)和尺寸如圖1所示。

關(guān)于點(diǎn)源黑體發(fā)射率的計(jì)算，此處采用近似計(jì)算法。

近似計(jì)算法基于物體之間的輻射換熱公式，假設(shè)黑體發(fā)射腔溫度均勻，其發(fā)射率表達(dá)式為：