根据卫星遥感器的高频次外场定标需求,结合热红外波段卫星遥感器的发展趋势,中国计量科学研究院红外遥感领域计量创新研究团队设计并研制了具备自动化观测能力的多通道自校准黑体炉(Multi-channel Self-calibration Thermal Infrared Radiometer,MSTIR),用于外场地表光谱辐亮度和辐亮度温度的自动化长期观测。将获取的观测结果结合地表温度和发射率分离算法,可得到地表的光谱发射率数据和真实温度,为卫星遥感器的外场定标实验提供数据支撑。该研究成果已发表于《计量科学与技术-中国计量科学研究院专刊(2022)》。腔口发射率在0.995以上,分辨率达到0.1℃、高精度黑体路则达到0.01℃。上海黑体炉英文
发射率越高,光谱辐射力才接近完美黑体。辐射定标是为了在全波段范围内匹配完美黑体的总体信号,而不是为了匹配每个波长的信号。这意味着某个波段的光谱辐射力不等于它是一**美的黑体。***,在黑体进行辐射校准时的温度和环境温度相差较大的情况下,比较好使用黑体的实际反射率而不是等效反射率,并且对后来的测量进行校正。而黑体炉的出色性能也是特色之一,就是即使在没有辐射校准的境况下也可以使用。稳定性是指随着时间的推移黑体能够控制和发射相同的温度的能力。高稳定性能够使黑体在测试过程中保持相同的温度,这对于红外芯片和相机的NETD和噪声测试时非常必要。实际上,**红外芯片和相机拥有低噪声和极小的NETD值,这就要求黑体具有高稳定性,才能遵从测试设备和校正设备之间4:1的测试精度。高温黑体炉BR125常见的黑体炉按照构造可以分为靶面式和腔体式两种。
INFRAMET腔体黑体炉有两个系列。HTB中温校准源,可高达1200℃,黑体在超宽光谱下(μm到超过30μm)提供高发射率。这种宽谱带使得HTB黑体可以作为标准辐射源覆盖范围从可见光波段到LWIR波段。HTB黑体可以控制直接从内部键盘或从PC使用标准USB端口远程操控。UHT系列高温校准源,可高达1600℃,黑体采用特殊的材料保证了在μm至超过200μm的超宽谱带中提供高发射率。这种超宽谱带使得可以将UHT黑体作为UV、可见光、红外波段和THz波段的标准辐射源。BLIQ黑体源BLIQ黑体是Inframet制造的受欢迎的黑体。是使用单级热电冷却器/加热器构建的精密差分面源黑体。BLIQ黑体是TCB黑体的特殊版本,它是具有优异的温度分辨率,时间稳定性,温度均匀性和温度不确定性。
腔式黑体炉和面源黑体炉是两种较为常用的黑体炉类型。腔式黑体炉主要用于校准红外测温仪和热成像测试仪。它通过特定的腔深设计,使得进入空腔的电磁辐射在内部壁的每一次入射都有很少的能量被反射,经过在腔内的多次反射和吸收,电磁辐射几乎全部被吸收,从而达到高辐射率。一般腔式黑体炉的辐射率≥0.995。面源黑体炉则是一种肉眼能看到靶面的黑体辐射源,主要用于校准红外热成像测试仪。它通过高传导性、高保温性的靶底与发黑处理,达到规定的辐射率、稳定性、均匀性。虽然面源黑体炉吸收的电磁辐射较少,但通过人为处理,其辐射率可以≥0.95。由于其面比较大,可满足市面上热像仪的比较小视角需求。选择哪种黑体炉更常用,主要取决于具体的应用场景和需求。例如,如果需要进行精确的红外测温仪校准,腔式黑体炉可能更适合;而如果需要满足大视角的红外热成像测试仪校准需求,面源黑体炉则可能更合适。因此,在选择黑体炉时,应根据实际需求和预算进行综合考虑。黑体炉采用自动升温控温方式,安全可靠,升温速度快,温度稳定性好。
黑体炉还可以分为高温黑体炉和低温黑体炉。低温黑体炉的获取低温方式主要有两种:采用制冷压缩机组和电子制冷器件。采用制冷压缩机组的黑体准确度和发射率都比较高,但体积较大,不易搬运,且价格高昂。而采用电子制冷器件的低温黑体则体积小,便于携带,价格便宜,但温度均匀性、精度和发射率相对较低。黑体炉作为一种重要的实验设备,在多个领域都发挥着不可替代的作用。如需更多关于黑体炉的信息,可以查阅相关领域的专业书籍或咨询相关领域的人士。实际应用中,对实用黑体炉的评估是相当困难的。原装进口黑体炉操作
在温度计量领域,主要是利用黑体炉辐射和温度的对应关系,因此要求黑体的发射率越高越好。上海黑体炉英文
黑体炉标准的制定主要参照两方面的指标:一是要同时考虑制冷和制热性能;二是要完善全年控制策略。在全年能效的制定上,以APF或者IPLV作为参考指标,同时还要在全国不同气候区域中参考系统的全年耗电曲线。特别提出的是,在加入末端产品进行整体系统的能效评价后,对于整个系统标准的制定也更加的复杂。目前,标准中拟纳入的末端形式有以下几种:辐射采暖、强制性对流换热器、风机盘管、采暖散热器和地板采暖五种。因此在不同的末端形式下,对于出水温度的要求也不尽相同。标准也充分考虑到了这一点,以不同的出水温度为参考值。上海黑体炉英文