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)》。当***个黑体炉问世时,控制机箱都十分笨重,经过不断改进,重量**减轻,性能大幅提高。上海低黑体炉
黑体炉的主要技术指标:黑体的发射率,黑体腔口直径,温度均匀性和辐射温度不确定度。因此为了确保黑体的产品质量,通常黑体都是按温度分段设计。通常我们所说的黑体为人工黑体。人工黑体的发射率接近于1,但不等于1。黑体在工业上主要应用于测温领域,十分主要的产品是黑体炉。对辐射温度计的校准、检定,通常采用比较法,就是通过高稳定度的辐射源(通常为黑体辐射源)和其他配套设备,将标准器所复现的温度与被检辐射温度计所复现的温度进行比较,以判断其是否合格或给出校准结果。标准黑体作为标准辐射源,主要用于校准辐射温度计、红外温度计和辐射温度传感探测器。我公司目前具有先进的黑体技术,产品种类全、温度范围宽的黑体系列产品。上海黑体炉BR1450对辐射温度计的校准、检定,通常采用比较法,就是通过黑体炉和其他配套设备实现的。
当谈及黑体炉的温度精度时,必须考虑以下四个因素:•温度传感器(通常是Pt传感器)•电子测试单元•温度传感器和发射面之间的导热材料•反射率只要以上因素中有一个没能控制好,就不能保证温度精度。问题是温度芯片和发射表面之间的热接触无法测量。这也就是为什么在说明温度精度时,厂家只能说明其温度传感器结合他们测试卡的精度,而不是黑体温度的实际精度。总之,厂家给出的精度也许是一个不错的指导。作为需要慎重考虑的参数,DIAS投入了很大的精力在黑体的反射率以及温度传感器和发射面之间的导热材料上,从而保证黑体的温度精度尽可能的接近温度传感器的精度。
黑体辐射是近代物理史上一只会下金蛋的鹅,是近代物理的摇篮。黑体炉研究的意义还在于这是***一个涉及c, k, h三个普适常数的物理情景。黑体辐射谱抗测量误差的特性带来了辐射标准和***温度参照,谱分布公式对模型的不敏感则使得黑体辐射成为独特的物理研究母题。黑体辐射谱分布公式,普朗克多角度推导过,德拜推导过,艾伦菲斯特推导过,劳厄推导过,洛伦兹和庞加莱深入讨论过,泡利推导过,玻色推导过,爱因斯坦在20多年的时间里多角度推导过且产出**为丰硕,近代还有从相对论角度的推导,每一个角度的推导都带来了物理学的新内容,这包括量子力学、固体量子论、受激辐射、量子统计、相对论统计,等等。认真回顾黑体辐射研究的历史细节,考察其中的思想概念演化。不啻于体验一次教科书式的学(做)物理之旅,比如也可以尝试给出能量局域分立化的简单新证明腔口发射率在0.995以上,分辨率达到0.1℃、高精度黑体路则达到0.01℃。
数年来,北京郊区等地已有的实践表明,“黑体炉”的替代装置主要是空气源热泵。2016年底北京郊区已有18.9万户家庭作为一期试点安装空气源热泵,11月8日正式供热。天津紧跟“煤改电”的步伐,于2016年11月15日完成武清区空气源热泵的招标,并开始了安装工作。“煤改电”工作在各级**的积极推动下,生产厂家努力创新制造,广大用户也在认真配合,笔者相信“煤改电”一定能取得丰硕成果。当然,节能减排永远是进行时,在巩固现有成绩的同时,也应该看到目前空气源热泵尚存在季节能效偏低等问题,需要在今后加以解决。笔者主要分析低环境温度空气源热泵机组的综合部分负荷性能系数,即IPLV。标准黑体作为标准辐射源,主要用于校准辐射温度计、红外温度计和辐射温度传感探测器。上海黑体炉CS120
黑体炉由于加热的不均匀、外界环境影响以及加工精度等原因造成了其内部温度场是具有温度梯度的不均匀场。上海低黑体炉
中国计量科学研究院红外遥感领域计量创新研究团队,在红外遥感计量技术和新型红外遥感载荷定标技术等相关领域开展研究,团队负责人为郝小鹏研究员。在实验室定标方面,建立了我国真空低背景红外高光谱亮温标准装置(VRTSF),为FY-3、FY-4、GF-5、资源和海洋系列卫星红外遥感载荷开展了大量的计量校准服务,支撑了我国航天遥感技术高定量化的发展;在星上定标方面,承担了风云三号05星高光谱大气成像仪、中分辨光谱仪等在内的多个型号任务的空间黑体炉的研制,保证了我国高定量化红外载荷的高精度定标要求;在外场定标方面,研制了多种外场观测设备,如地/水表面红外辐射测温仪、水体剖面温度测量仪和多通道自校准热红外辐射计,经过不断改进优化,已形成多代产品,为热红外波段卫星载荷的外场定标实验提供数据支撑。上海低黑体炉