双罩法发射率在线测量系统的研究开发

摘要

发射率是描述物质热辐射特性的重要参数，在非接触测温、航空航天、太阳能及军事隐身等领域都有广泛应用。发射率在线测量对于非接触测温有重要意义，但是高温强震动的应用环境对测量提出了很高的要求。因此，各国研究人员积极开发基于不同原理的发射率测量系统。基于双罩法的发射率测量系统具有结构简单、灵敏度高、抗电磁干扰性强等诸多优点，成为一种高性能的发射率测量装置。
　　 本文介绍了热辐射的基本定律，据此阐述了双罩法的基本原理。通过与光子型敏感器件对比，确定了红外热电堆作为辐射能量传感器，并在双罩法的基础上改进，通过对发射率在线测量模型进行误差分析，建立系统误差因素模型。根据测量原理确定了系统总体方案由传感器结构、电子电路和软件系统三部分组成，充分考虑应用环境要求设计了传感器结构，并对测量电路进行详细设计介绍，包括能量测量模块、温度测量模块、CPU模块和通信电源模块等，着重分析了电路的可靠性与测量的准确性。同时，简要介绍了嵌入式软件、显示界面软件以及数据滤波算法的总体流程图。建立了试验平台，并对补偿模型中的系数的准确性进行了验证试验，同时考察了测量系统的一致性与重复性。与热像仪测量方法的对比试验与现场试验结果表明：测量系统能够满足一定的条件下的发射率在线测量需要，能够适应应用现场高温强震动的恶劣环境。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 测量系统的原理研究

3 测量系统的设计

4 测量系统的试验研究

5 总结与展望

致 谢

参考文献

附 录 攻读学位期间发表论文目录