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IR-2雙波段發(fā)射率測(cè)量?jī)x是中科院科研人員在獲國(guó)家發(fā)明專利ZL 91107415“一種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量發(fā)射率的方法”研究，以及獲上海市1997年科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)“一種高精度測(cè)量常溫物體發(fā)射率的方法和裝置”和第一代“IR-1發(fā)射率測(cè)量?jī)x”的基礎(chǔ)上，經(jīng)不斷改進(jìn)、研制成功的紅外材料發(fā)射率測(cè)定專用儀器。
一、主要用途
1．軍用武器裝備紅外隱身材料的研究測(cè)試。
2．紅外烘烤高發(fā)射涂層材料的研究測(cè)試。
3．建筑材料、保溫材料及涂層材料及紙張等紅外發(fā)射率的研究測(cè)試。
4．紡織行業(yè)摻雜紅外材料保溫紡織品的發(fā)射率研究測(cè)試。
5．有關(guān)研究部門對(duì)紅外輻射特性進(jìn)行測(cè)量研究。
二、工作原理和特點(diǎn)：
1．本儀器的設(shè)計(jì)采用反射率法的測(cè)試原理，即通過(guò)采用主動(dòng)黑體輻射源測(cè)定待測(cè)物表面的法向反射率，進(jìn)而計(jì)算出待測(cè)物表面在特定紅外波段吸收率。根據(jù)基爾霍夫定律，物體吸收率在數(shù)值上與其發(fā)射率相等，即=，從而測(cè)出被測(cè)物體紅外波段法向發(fā)射率。
2．設(shè)計(jì)了專用小型標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源，并采用六位高精度黑體控溫儀(能顯示到1mk)，極大地提高了儀器在測(cè)量時(shí)的可靠性和穩(wěn)定性。
3．在測(cè)量光路設(shè)計(jì)中，采用了獨(dú)特的光學(xué)調(diào)制技術(shù)，使測(cè)量不受被測(cè)物表面輻射及環(huán)境輻射的影響。
4．考慮到樣品漫反射引起的測(cè)量誤差，在儀器設(shè)計(jì)中，除鏡反射(MR)探測(cè)通道外，還增設(shè)了專門的漫反射(DR)補(bǔ)償通道，從而確保了儀器的測(cè)量精度。
5．在信號(hào)及電子學(xué)處理技術(shù)上采用鎖相技術(shù)和微電子技術(shù)，較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)微弱信號(hào)的探測(cè)，進(jìn)一步提高了儀器性能。
6．用二塊發(fā)射率已知的參考樣板(一塊為鍍鋁低發(fā)射率參考板，一塊為銅中發(fā)射率參考板)在常溫下對(duì)儀器進(jìn)行校正，并用高發(fā)射率的水進(jìn)行復(fù)核(因?yàn)樗诳梢?jiàn)光透明，在紅外波段的發(fā)射率高達(dá)0.97) 從而確保了儀器的測(cè)量精度。
7．本儀器帶RS-232串口，每按一次測(cè)量鍵E，就發(fā)送一次數(shù)據(jù)，起始位標(biāo)志AA。
三、主要技術(shù)指標(biāo)
1．測(cè)量波段：1～22μm 3～5μm 8～14μm
(若用戶有特殊要求，可定制不同波段濾光片)
2．發(fā)射率測(cè)量范圍：0.1～0.99
3．靈敏度：0.001
4．示值誤差：±0.02 (>0.50)
5．重復(fù)性：±0.01
6．樣品溫度：常溫(特殊用戶為常溫～600℃)
7．樣品尺寸：Ф≤35 mm
8．測(cè)量時(shí)間：3秒后按輕觸開(kāi)關(guān)E，即顯示測(cè)量值。
9．顯示方法：LED數(shù)字顯示，末位0.001
10.電源：交流220V 50HZ
四、幾點(diǎn)說(shuō)明
1．儀器中的光學(xué)鏡頭及紅外探測(cè)器的窗口均采用熱壓硒化鋅，其透過(guò)波段為0.5～22μm。當(dāng)黑體溫度為600K時(shí)，0～1μm波段能量占總能量的１∕107, 22μm以后的能量占總能量的3.8％。當(dāng)黑體溫度為520K時(shí)，22μm以后的能量占總能量的4.3％。所以，可認(rèn)為不加濾光片時(shí)1～22μm波段的發(fā)射率可代表全波段發(fā)射率。
2．不同材料有不同的發(fā)射率。同一種材料表面狀況不同，其發(fā)射率也不同。例如黃銅，拋光表面可作銅鏡，發(fā)射率只有0.04；車光表面發(fā)射率在0.1～0.2之間；用細(xì)沙噴表面發(fā)射率可達(dá)0.3；用粗沙噴表面發(fā)射率可達(dá)0.5；氧化發(fā)黑后發(fā)射率可達(dá)0.6以上。
3．被測(cè)樣品必須是平面，凸面測(cè)量值小，凹面測(cè)量值大，黑體就是利用非常凹的面做成的。
4．對(duì)粉料必需鋪平整，最好壓平。粉料最好做成涂層，便于在同等表面狀況作配料對(duì)比。
5．用車光黃銅表面做載體，均勻涂上被測(cè)物可較好測(cè)出物質(zhì)的發(fā)射率。涂層厚度以不透載體輻射即可。
五、使用方法
| 七芯插頭 |
八芯插頭 開(kāi)關(guān)（保險(xiǎn)絲） 0
|
○ ○ ○ ○
| 儀器連線圖 |
注意：電纜插頭使用插上時(shí)請(qǐng)對(duì)準(zhǔn)槽口，輕推插頭后部，聽(tīng)到“咔嚓”聲，即連通好。拆下時(shí)，用手捏住插頭前部滑套向外移動(dòng)即可，不能硬拽插頭后部，否則會(huì)造成損壞。
1．黑體控溫： 本儀器測(cè)量頭部黑體控溫采用0～400.000℃精密微機(jī)控溫儀，其PID調(diào)節(jié)已設(shè)置完畢，請(qǐng)不要隨意更改。測(cè)8～14μm波段時(shí), 黑體溫度設(shè)定在250℃,功率控制在43％，測(cè)1～22μm波段時(shí)，黑體溫度設(shè)定在200℃，功率控制在38％，開(kāi)機(jī)后儀器箱右上方上排顯示黑體溫度測(cè)量值，下排顯示前一次的設(shè)定值。如要改變黑體溫度設(shè)定值，您只要輕觸功能鍵，幾秒鐘后，上排顯示窗變?yōu)?/span>SU符號(hào)，下排顯示窗的某一位數(shù)開(kāi)始閃爍，輕觸移位鍵，加數(shù)鍵▲，減數(shù)鍵，即可按需設(shè)定，再按一下 鍵 ，重新設(shè)定完成。開(kāi)機(jī)一小時(shí)后黑體溫度穩(wěn)定，即可進(jìn)行儀器校正。
2．儀器校正：
（a）提供鍍鋁參考板發(fā)射率為0.050、銅參考板發(fā)射率為0.540。
（b）黑體溫度設(shè)置在250℃，開(kāi)機(jī)一小時(shí)后，加8～14μm濾光片，加熱裝置放置在測(cè)量托盤的支架上。
（c）測(cè)試樣品無(wú)論是常溫測(cè)試，還是升溫測(cè)試，儀器校正都應(yīng)在常溫下進(jìn)行，（此時(shí)加溫裝置絕對(duì)不能升溫），校正方法如下：
首先將鍍鋁參考板放置加溫爐里，其鍍鋁參考板邊緣上的黑線條，對(duì)準(zhǔn)測(cè)量頭部直桿的中心位置；待2分鐘數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，先按DR鍵，下方指示燈亮，此時(shí)顯示DR為某值？再按MR鍵, 下方指示燈亮，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的旋扭，按設(shè)計(jì)原理應(yīng)調(diào)整為：950減去DR的數(shù)值。例如DR值為5，則MR應(yīng)調(diào)到950-5=945。再按E鍵，下方指示燈亮，此時(shí)顯示發(fā)射率應(yīng)為0.050±0.002。
然后換成銅參考板，按MR鍵，其下方指示燈亮，此時(shí)顯示MR為某值？
再按DR鍵, 下方指示燈亮，調(diào)節(jié)對(duì)應(yīng)的旋扭，按設(shè)計(jì)原理應(yīng)調(diào)整為：460減去MR的數(shù)值。例如MR值為5，則MR應(yīng)調(diào)到460-5=455。再按E鍵，下方指示燈亮，此時(shí)顯示發(fā)射率應(yīng)為0.540±0.002。反復(fù)若干次。與兩塊參考板背面給定的標(biāo)準(zhǔn)值接近，儀器則校正好。
（d）樣品常溫測(cè)試，把被測(cè)樣品置于加溫裝置里，就可測(cè)試。3秒鐘后按E鍵，待下方指示燈亮， 即可讀出試樣8～14μm發(fā)射率測(cè)量值。
（e）裝上3～5μm濾光片，必須按前面黑體控溫步驟重新設(shè)置，黑體溫度設(shè)置為350℃，功率限制通過(guò)其下方的增減鍵設(shè)置53％，待控溫儀穩(wěn)定后，再按以上儀器校正步驟重新校正，即可測(cè)得該3～5μm波段發(fā)射率值。
(f)用戶要對(duì)樣品進(jìn)行加溫測(cè)試時(shí)，則把樣品加溫裝置放在測(cè)量托架上，（相應(yīng)高度已調(diào)好，不要輕易變動(dòng)），正確連接好加溫爐和控制機(jī)箱的連線，按3加熱裝置的溫度控制要求，設(shè)置所需溫度，待達(dá)到此溫度并穩(wěn)定后即可測(cè)量。
3．加熱裝置的溫度控制
本控溫裝置為雙四位智能調(diào)節(jié)儀，上排顯示加熱裝置溫度測(cè)量值，下排顯示上一次的設(shè)定值。如要改變溫度設(shè)定值，按加減鍵3秒直接修改該值，修改后按一下功能鍵 即可。
六、維護(hù)保養(yǎng)
1．本儀器為精密光學(xué)儀器，應(yīng)放置在可靠的工作臺(tái)上，周圍應(yīng)無(wú)強(qiáng)烈機(jī)械振源。盡可能避免冷、熱風(fēng)直接吹到測(cè)量頭部。
2．光學(xué)鏡頭、濾光片、參考板盡量避免灰塵、油漬、汗?jié)n等污染。
3．儀器不要在強(qiáng)白熾燈下使用，否則會(huì)有微弱干擾。
4．如打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)后，控溫儀及測(cè)量顯示器的數(shù)碼管不亮，首先檢查保險(xiǎn)絲。儀器的兩個(gè)保險(xiǎn)絲在電源開(kāi)關(guān)內(nèi)，把儀器箱上的電源插頭拔下來(lái)，用螺絲刀把保險(xiǎn)絲盒（印有英文）向外撥出來(lái)檢查。
5．儀器出現(xiàn)故障，請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系，非專業(yè)人員請(qǐng)不要擅自拆修。
附：測(cè)量樣品加溫裝置（常溫～600℃）
600℃加溫裝置使用提示
1,常溫校正或常溫測(cè)試時(shí)，也要按規(guī)定放置好加溫爐（特定高度要求）。
2，如果是加溫狀態(tài)下測(cè)試，先放上樣品，再將遮板置于加溫裝置正上方，再打開(kāi)升溫電源，設(shè)置所需溫度。
3，當(dāng)溫度升至設(shè)置溫度時(shí)，再將遮板移至邊上。此時(shí)測(cè)試數(shù)據(jù)會(huì)有較大的波動(dòng)，等待一會(huì)，數(shù)據(jù)趨于穩(wěn)定，即可測(cè)試。
4，當(dāng)測(cè)試下一樣品時(shí)，也要將遮板置于加溫裝置正上方，以保護(hù)探測(cè)器。這時(shí)樣品是常溫，升溫需一定時(shí)間，待樣品與加溫爐處于同一溫度并穩(wěn)定后，即可測(cè)試。
5，整個(gè)加溫測(cè)試工作完畢后，先把發(fā)射率測(cè)量?jī)x關(guān)閉，再把加溫裝置的溫度設(shè)置到80℃，顯示器顯示到80℃后方可關(guān)電源。
