当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

发射色彩测量

仪器信息网发射色彩测量专题为您整合发射色彩测量相关的最新文章,在发射色彩测量专题,您不仅可以免费浏览发射色彩测量的资讯, 同时您还可以浏览发射色彩测量的相关资料、解决方案,参与社区发射色彩测量话题讨论。

发射色彩测量相关的论坛

  • 荧光光谱仪发射谱的测量原理?

    发射谱,通常称为荧光谱。在特定激发波长情况下,一段发射波长和该波长荧光强度对应曲线。如果是扫描光谱仪,激发波长选择后,发射侧光栅扫描,发射单色仪的波长对应检测器强度的曲线;如果是CCD检测器,就是对应像素的波长和强度的关系。光栅可能也需要扫描来侧高分辨率的宽范围的图谱。测量时为了提高信噪比,可以在激发侧加带通滤光片来最大限度抑制杂散光,在发射侧添加高通滤光片(低通,上转换时候)来消除二次散射光。通常设定激发波长后,发射范围设定不要包括激发波长,当然,PLQY特殊测试要求除外。要考虑检测器的响应线性区间。

  • 【求助】透明样品发射率测量问题

    最近试验中遇到一个棘手问题,就是透明样品的法向发射率测量问题。样品其实就是硅片。目前的实现方案: 硅片压在加热器上加热(例如300度),测量其发射光谱,利用该光谱和标准黑体比较计算发射率。问题: 从理论上讲,硅片是透红外光的,因此加热器的背景辐射也透了过来,这就导致了测量得到的发射率偏高。虽然加热器的背景辐射很容易测量出来,但无法知道样品此时的反射率和透射率(似乎目前国内有测量高温反射率的地方,但还没有测量高温透射率的机构)因此,无法进行计算。不知道大家有没有什么高招啊?

  • 【线上讲座241期】材料红外光谱透射比、反射比、发射率的高精度测量方法~~~火热上线 至7月25日

    欢迎大家前来与ppddppdd老师一起就材料红外光谱技术知识的相关问题进行探讨!活动时间:2014年07月16日——2014年07月25日【线上讲座241期】材料红外光谱透射比、反射比、发射率的高精度测量方法 主讲人:ppddppdd--IR版面专家 活动时间:2014年07月16日——2014年07月25日 热烈欢迎ppddppdd老师光临红外光谱版面进行讲座!http://img3.17img.cn/bbs/upfile/2009226105115.gif提要一、透射比绝对测量二、反射比绝对测量三、吸收比绝对测量四、发射率绝对测量五、透射,反射,吸收,发射的相对测量方法http://img3.17img.cn/bbs/upfile/2009226105115.gif欢迎大家前来与ppddppdd老师一起就红外光谱技术相关的内容进行探讨交流!以上资料为ppddppdd老师所著,未经ppddppdd老师和仪器信息网同意任何个人和单位禁止转载!!!提问时间:2014年07月16日--07月25日答疑时间: 2014年07月16日--07月25日特邀佳宾:IR / NIR版面版主、专家以及从事红外光谱分析的同行们参与人员:仪器论坛全体注册用户活动细则:1、请大家就材料红外光谱技术知识的相关问题进行提问,直接回复本帖子即可,自即日起提问截至日期2014年07月25日2、凡积极参与且有自己的观点或言论的都有积分奖励(1-50分不等),提问的也有奖励3、提问格式:为了规范大家的提问格式,请按下面的规则来提问 :ppddppdd老师您好!我有以下问题想请教,请问:……http://img3.17img.cn/bbs/upfile/2009226105115.gif说明:本讲座内容仅用于个人学习,请勿用于商业用途,由此引发的法律纠纷本人概不负责。虽然讲座的内容主要是对知识与经验的讲解、整理和总结,但是也凝聚着笔者大量心血,版权归ppddppdd老师和仪器信息网所有。本讲座是根据笔者对资料的理解写的,理解片面、错误之处肯定是有,欢迎大家指正。http://img3.17img.cn/bbs/upfile/2009226105115.gif

  • 【求助】测量固体样品吸收和发射光谱时的尺寸限制?

    您好,如果一块薄金属板上的涂层中含有荧光物质,我想用荧光分光光度计测量涂层中荧光材料的吸收和发射光谱,是否可以?可以的话,测量的薄金属板(包含上面的涂层)的尺寸(长度、宽度、高度)最大不能超过多少?谢谢!

  • 红外发射管与红外接收管的区分

    940nm  现在市场上使用较多红外发射管的是850nm和940nm 因为850nm发射功率大,照射的距离较远,所以主要用于红外监控器材上;而940nm主要用于家电类的红外遥控器上。  峰值波长:λp (单位:nm)  发光体或物体在分光仪上所量测的能量分布,其峰值位置所对应的波长,称为峰值波长λp 辐射强度:POWER(单位:mW/sr)用以表示红外线发光二极管(IR LED)辐射红外线能量之大小。  辐射强度(POWER)与输入电流(If)成正比,发射距离与辐射强度(POWER)成正比。 mW/sr:表示红外线辐射强度的单位,为发射管发射红外线光之单位立体角(sr)所辐射出的光功率的大小  半功率角:2θ1/2 指发射管其上下或左右两边所辐射出的红外线强度为该组件最大辐射强度的50%时,其上下或左右两边所夹的角度称为半功率角。  人们习惯把红外发射管和红外线接收管称为红外对管。红外对管的外形与普通圆形的发光二极管类似。初接触红外对管者,较难区分发射管和接收管。本文介绍三种简便的识别方法。http://www.dzsc.com/data/uploadfile/20121019105553605.jpg 1. 根据内部结构识别  红外对管的内部结构如左图(a),(b)所示。左图(a)是红外发射管,管芯中央凹陷,类似聚光罩的形状。左图(b)是红外接收管,管芯中央的平台上有红外感光电极。红外对管的两引脚1长1短,长引脚是正极,和普通发光管相同。  2.用三用表测量识别  可用500型或其他型号指针式三用表的1kΩ电阻挡,测量红外对管的极间电阻,以判别红外对管。判据一:在红外对管的端部不受光线照射的条件下调换表笔测量,发射管的正向电阻小,反向电阻大,且黑表笔接正极(长引脚)时,电阻小的(1kΩ~20kΩ)是发射管。正反向电阻都很大的是接收管。判据二:黑表笔接负极(短引脚)时电阻大的是发射管,电阻小并且三用表指针随着光线强弱变化时,指针摆动的是接收管。  注:1)黑表笔接正极,红表笔接负极时测量正向电阻。  2)电阻大是指三用表指针基本不动。  3. 通电试验方法判别 用一只发光二极管和一只电阻与被测的对管串联,如上图2所示。图中电阻起限流作用,阻值取220Ω~510Ω。LED发光二极管用来显示被测红外管的工作状态。用遥控器(电视机遥控器等)对着被测管按下遥控器的任意键,LED亮时,被测管是红外接收管。不亮则是红外发射管。

  • 色彩测量在医疗和牙科修复的应用

    正确配色在制作牙科、肢体和更换面部所用的假体时具有极其重要的作用,色彩管理仪器供应商与许多医疗和牙科应用都在紧密合作。想想补换用牙,要实现完美匹配,需要考虑的不只是颜色而已。牙齿具有颜色和外观两个属性,色彩测量技术为了最精准的匹配,要考虑到颜色、光泽、反射等多个方面。目前可用于牙齿表面颜色测量的装置主要有色差计和[url=http://www.xrite.cn/categories/portable-spectrophotometers/][color=#000000]分光测色计[/color][/url]。后者能全面反映物体的颜色,测量效果更好些。

  • 荧光发射光谱

    [color=#444444]测荧光发射光谱时测量的是粉末还是把粉末溶解进去溶剂里面呢?[/color]

  • 关于火焰发射做钠钾。

    最近发现火焰发射测量钠元素的时候,偏差有点大,不太稳定。标准曲线最高点是4ppm,偏转了燃烧头。所以想买个标准物质做一下,不知道大家做钠钾用的标准物质是什么呢?大家做发射的时候,仪器条件都是怎么设置的呢?我用的是PE 900T。

  • 热辐射性能:量热法半球向全发射率测试技术综述

    热辐射性能:量热法半球向全发射率测试技术综述

    [color=#990000]摘要:热量是一种过程量,是热能传递的度量,量热技术就是研究热测量方法的一门技术科学。由于量热技术可以对物质吸收和放出热量进行精确定量测量,这使得量热技术在材料热物理性能测试中应用十分广泛,也是材料热辐射性能测试中的一种常用方法。半球向全发射率作为一种热交换分析计算和材料热辐射性能评价中最常用的性能参数,是材料热辐射性能中的必测参数。在真空条件下采用量热法测试半球向全发射率,由于其测试直接和简单,因此量热法作为一种绝对测量方法而被认为具有最高的测量精度。本文详细介绍了量热法半球向全发射率测试技术的两类主流方法:稳态法和瞬态法,介绍了国内外在这两类方法中比较有代表性的研究工作,最后总结了这两类方法它们各自的特点及适用范围,为建立相应测试设备和研究测试方法提供参考。[/color][color=#990000][/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align] [align=center][img=量热法半球向全发射率测试技术,690,436]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109141051379730_9244_3384_3.png!w690x436.jpg[/img][/align][color=#ff0000]由于本文内容包含大量数学公式,不便在网页中进行编辑和显示,特在此近刊登文章目录,详细内容请阅读附件原文。[/color][color=#ff0000][/color][size=24px][color=#990000] 目录[/color][/size][size=24px][color=#990000][/color][/size][color=#990000][b]1. 热辐射性质的内容及其定义[/b][/color][color=#990000] 1.1. 发射率.[/color] 1.1.1. 光谱定向发射率 1.1.2. 光谱法向发射率 1.1.3. 全波长法向发射 1.1.4. 全波长半球向发射率 [color=#990000] 1.2. 吸收率 [/color] 1.2.1. 光谱定向吸收率 1.2.2. 全波长定向吸收率 1.2.3. 光谱半球向吸收率 1.2.4. 全波长半球向吸收率 [color=#990000] 1.3. 反射率 [/color] 1.3.1. 光谱定向—半球向反射率 1.3.2. 全波长定向—半球向反射率 1.3.3. 光谱半球向—定向反射率 1.3.4. 全波长半球向—定向反射率[color=#990000] 1.4. 透过率 [/color] 1.4.1. 光谱定向透过率 1.4.2. 全波长定向透过率[color=#990000][b]2. 发射率测量方法概述 3. 稳态量热法半球向全发射率的测量[/b][/color][color=#990000] 3.1. 保护电热法 3.2. 间接电热法 3.3. 直接通电加热法 3.4. 辐射加热法 3.5. 薄膜热流计法[/color][color=#990000][b]4. 瞬态量热法半球向发射率的测量[/b][/color][color=#990000] 4.1. 辐射加热法 4.2. 直接通电热脉冲法[/color][color=#990000][b]5. 总结 [/b][/color][color=#990000][b]6. 参考文献 .......................................................... 34[/b][/color][color=#990000][/color][color=#990000][/color][color=#990000][/color]

  • 原子吸收中发射光的影响

    请问各位前辈,[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原子吸收[/color][/url]测量的是电子从基态跃迁到激发态吸收的光能量,可是电子从激发态跃迁回基态的时间非常快,在0.~个微秒,那检测器不也检测到这部分得发射光吗?那这部分发射光对吸光度不是产生负影响了吗?

  • 原子发射光谱法能够进行定量分析的条件

    原子发射光谱法能够进行定量分析的条件一是可以获得分析信号即准确测量谱线的发射强度,二是能够确定谱线的发射强度与被测元素含量间的关系,而且是谱线的发射强度仅仅随被测元素含量而变化,你怎么认为?

  • 【原创大赛】高温半球发射率测量装置真空腔体温度均匀性的有限元热仿真分析

    【原创大赛】高温半球发射率测量装置真空腔体温度均匀性的有限元热仿真分析

    [align=center][size=18px][color=#000099]高温半球发射率测量装置真空腔体温度均匀性的有限元热仿真分析[/color][/size][/align][align=center][size=18px][color=#999999]Finite Element Thermal Simulation Analysis of the Temperature Uniformity of the Vacuum Chamber of the High-Temperature Hemispheric Emissivity Measurement Device[/color][/size][/align]摘要:在高温半球发射率测量装置中,真空腔体温度均匀性是保证半球发射率测量精度和测试设备安全运行的重要技术参数。本文介绍了采用SolidWorks软件对水冷真空腔体上各处法兰温度分布的有限元计算过程和获得的结果,以指导确定真空腔体设计参数和制造工艺的确定。关键词:半球发射率,有限元,热仿真,温度均匀性,真空腔体,高温,测量装置,法兰, Hemispherical emissivity, finite element, thermal simulation, temperature uniformity, vacuum chamber, high temperature, measuring device, flange[align=center][img=高温发射率测量,690,338]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109290630151571_4563_3384_3.png!w690x338.jpg[/img][/align]  [size=24px][color=#000099]1. 问题的提出[/color][/size]  在采用稳态量热法测量材料高温半球发射率过程中,要求被测样品处于高真空环境中,作为量热计的真空腔体始终恒定在较低温度(如水温或液氮温度),真空腔体内表面要保持较高的发射率数值,从而保证作为量热计的真空腔体是一个黑体能吸收样品辐射出的所有热量。  在高温半球发射率测量装置中,真空腔体的冷却和温度控制方式是在真空腔壁内部布置流道让冷却介质(水或液氮)按照一定方式进行流动,并由此带走腔壁吸收的热量并使得腔壁温度始终恒定。但由于真空腔体上还布置有各种法兰(如引线法兰、抽气法兰和炉门法兰等),这使得真空腔壁内部流道就要绕开这些法兰,造成冷却液并不能直接冷却到这些部件,这些法兰吸收和积累的热量就需要通过法兰材料自身的热传导方式将热量传递给冷却液,由此往往会在这些法兰部件上形成比真空腔体其他位置更高的温度。为了保证高温半球发射率测量装置的安全性和测量准确性,在设计过程中需要准确了解这些法兰处的温度分布并进行优化。  本文将介绍水冷真空腔体上各处法兰温度分布的计算过程和获得的结果,以指导确定真空腔体的具体参数和制造工艺设计。[color=#000099][size=24px]2. 热仿真模型[/size][size=18px]2.1. 常规模型[/size][/color]  高温半球发射率测量装置的主要结构是一个卧式水冷真空腔体,双测开门。真空腔体的外径为840mm,长度为800mm,两侧腔门直径为920mm。腔体和腔门都为双层不锈钢结构,中间布置冷却水流道,腔体和腔门的总壁厚都为20mm,腔体和腔门分别独立水冷。被测样品悬挂在真空腔体的中心位置,最大样品尺寸为直径100mm×12mm。  针对上述规格尺寸的高温半球发射率测量装置建立热仿真模型,建模和仿真计算采用SOLIDWORKS软件。为了简化计算工作量,针对此对称结构的真空腔体,在一半真空腔体的基础上建立热仿真模型,如图2-1所示。[align=center][color=#000099][img=高温发射率测量,690,344]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109290635288234_3762_3384_3.png!w690x344.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#000099]图2-1 仿真模型及其剖面图[/color][/align]  如图2-1所示,在热仿真建模中做了以下几方面的设计假设:  (1)对于外径840mm、长度400mm、壁厚20mm的一半真空腔体,假设水流道直接覆盖的区域长度为350mm,剩余50mm为“侧壁无水冷段”,此段上的热量完全靠不锈钢材质的导热传递给冷却液。  (2)同样,对于外径920mm、厚度20mm的腔门,假设水流道直接覆盖腔门的中心区域,此水冷区域直径为720mm,剩余宽度为100mm的实心圆环为“腔门的无水冷段”,此段上的热量完全靠不锈钢材质的导热传递给冷却液。  (3)真空腔体和腔门之间设计有一个腔门法兰,用于放置密封圈和安装腔门转动合页。此腔门法兰无任何水冷,热仿真模型设计为宽度为100mm、外径为920mm的圆环。  (4)模型中样品尺寸为直径100mm、厚度6mm的圆片,为实际最大样品尺寸的一半。为计算出样品最大辐射能力时对无水冷部件的影响程度,样品温度设置为最高温度1200℃,样品热辐射面(表面和侧面)的半球发射率设置为1,样品背面为绝热面。  (5)整个真空腔体和腔门的内壁,都涂有高发射率黑色涂料,在热模型中它们的表面发射率也都设置为1。水冷侧壁和水冷腔门温度设置为水冷温度20℃。模型中所有材质设计为304不锈钢,由于真空腔体自身温度不会处于高温状态,所以模型中不锈钢的热物理性能参数都采用常温数据。  (6)对于高温半球发射率测量装置而言,测试过程中真空腔体内部始终为0.001Pa量级的高真空,因此真空腔体内部的传热形式设定为只有辐射传热,样品上的热量只通过热辐射形式传递给侧壁、法兰和腔门。[size=18px][color=#000099]2.2. 简化模型[/color][/size]  为进一步减小网格尺寸和提高热仿真精度,将上述模型进行了简化,即去掉占用面积最大的水冷部件(水冷侧壁和水冷腔门),将于水冷侧壁和水冷腔门接触部件的接触面温度设定为20℃恒温。由此得到的简化后模型如图2-2所示,这种简化后的仿真模型只考虑高温样品对无水冷部件的辐射加热,最终得到无水冷部件在1200℃高温样品辐照下达到的最高温度。[align=center][img=高温发射率测量,690,574]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109290635418127_4767_3384_3.png!w690x574.jpg[/img][/align][color=#000099][/color][align=center]图2-2 简化后热仿真模型[/align][size=18px][color=#000099]2.3. 增加引线法兰后的模型[/color][/size]  在实际高温半球发射率测量装置中,在水冷腔门上安装有引线法兰和抽气法兰,而循环水冷直接触及这些法兰,在1200℃高温样品辐照时会使得这些法兰温度升高。为了解这些法兰在高温辐照时温度升高的最大温度,专门在上述第二种简化模型的基础上增加了两个引线法兰,如图2-3所示。同样,在此模型中,去掉了面积最大的水冷部件,但水冷接触面处同样需要设定20℃恒温。[align=center][img=高温发射率测量,690,505]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109290635531233_8765_3384_3.png!w690x505.jpg[/img][/align][color=#000099][/color][align=center]图2-3 增加引线法兰后的简化模型[/align][size=24px][color=#000099]3. 热仿真结果[/color][/size]  对于上述三种仿真模型分别进行了有限元计算。[size=18px][color=#000099]3.1. 常规模型仿真结果[/color][/size]  对于图2-1所示的第一种常规模型,采用稳态形式进行了有限元计算,有限元网格形成则采用标准网格和自动过渡形式,最终热仿真结果如图3-1所示。从图3-1所示仿真结果可以看出,水冷区域温度始终处于20℃,无水冷区域会有一定温升,温升最高处位于腔门和法兰的边缘位置,最高温度为29.5℃,即温度比水冷温度升高了近10℃。[align=center][color=#000099][img=高温发射率测量,690,533]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109290636108069_1760_3384_3.png!w690x533.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#000099]图3-1常规模型仿真结果[/color][/align][align=center][color=#000099][/color][/align][align=left][size=18px][color=#000099]3.2. 简化模型仿真结果[/color][/size][/align]  对于图2-2所示的第二种仿真模型,采用稳态形式进行了有限元计算,有限元网格形成则采用基于曲率的网格,最大单元大小和最小单元大小都设置为20mm,最终热仿真结果如图3-2所示。从图3-2所示仿真结果可以看出,水冷区域接触面温度始终处于20℃,无水冷区域会有一定温升,温升最高处同样位于腔门和法兰的边缘位置,最高温度为29.3℃,即温度比水冷温度升高不到10℃,与常规模型仿真结果相差0.2℃。[align=center][color=#000099][img=高温发射率测量,630,585]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109290636218021_996_3384_3.png!w630x585.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#000099]图3-2 简化模型仿真结果[/color][/align][size=18px][color=#000099]3.3. 增加引线法兰后的简化模型仿真结果[/color][/size]  对于图2-3所示的第三种仿真模型,采用稳态形式的有限元计算,有限元网格形成则采用基于曲率的网格,最大单元大小和最小单元大小都设置为20mm,最终热仿真结果如图3-3所示。  从图3-3所示仿真结果可以看出,水冷区域接触面温度始终处于20℃,无水冷区域会有温升。其中腔门法兰和腔门边缘处温升还是与简化模型结果一致,最高温度为29.2℃。增加引线法兰后,中心引线法兰圆心处温度最高,达到了55.5℃,温升达到了25.5℃;而底部引线法兰中心处温度最高为42.4℃,温升达到了22.4℃。由此可见,腔门上的引线法兰会给真空腔体的整体温度均匀性带来严重影响,这就要求在真空腔体法兰的设计中设法规避这种现象。[align=center][img=高温发射率测量,690,634]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109290636320070_2959_3384_3.png!w690x634.jpg[/img][/align][color=#000099][/color][align=center]图3-3 增加引线法兰后的模型仿真结果[/align][size=24px][color=#000099]4. 总结[/color][/size]  通过对高温半球发射率测量装置中真空腔体的建模,针对不同模型进行了有限元热仿真计算,得到以下结论:  (1)对于现有尺寸和结构形式的双侧开门卧式真空腔体,如果冷却循环水控制在20℃时,样品温度处于高温1200℃,腔门边缘处无水冷区域内的最高温度不会超过30℃,此10℃的温升可以忽略不计,对设备的测试和安全运行没有影响。  (2)为了保证测量装置的加工和运行的便利性,会在两个腔门上布置各种引线法兰和抽气法兰。如果这些法兰的无水冷区域为直径200mm尺寸,那么距离高温1200℃样品最近处的法兰中心温度会达到近56℃,其他位置处的法兰中心温度也会达到42℃左右,这将严重影响真空腔壁温度的整体均匀性,因此在设计和制造中必须设法解决此问题。[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 【求助】求助 红外测固体材料的发射率

    问高手一个问题:我想用红外仪测量固体材料的发射率,可不知如何操作,特到此向高手前辈请教!!我实验室已配备Bruker的傅里叶红外仪同时还配了一个黑体发射炉。十分感谢!

  • 航天科技精准计量助力民营航天发射

    [align=left] 前不久,北京星际荣耀空间科技有限公司(简称星际荣耀)(民营)在酒泉卫星发射中心成功发射代号为“双曲线一号”的商业亚轨道火箭。[/align][align=left] 中国航天科技集团有限公司五院514所国家航天器产业计量测试中心承担了此次火箭发射角瞄准任务,为确保火箭发射成功、搭载卫星准确进入回收区域作出突出贡献。这是514所首次承担商业航天发射场精测任务。[/align][align=left] 火箭发射角瞄准是精度要求非常高的计量测试工作,由一系列复杂精测工作组成,具有高度的专业性,直接关系火箭是否按轨道运行。[/align][align=left] 为保障此次任务,514所国家航天器产业计量测试中心派出了具有丰富型号计量测试经验的测试人员,组成专项组。[/align][align=left] 该所组织计量中心与产品科研中心积极与星际荣耀细致沟通、研讨方案,反复研究完善测试方法,开展户外演练、火箭出厂前方位角测试预演等工作。[/align][align=left] 时间紧是此次任务的一大特点。从试验队进场、箭体总装、模飞验证、惯导与反射镜偏角测量、转运吊装、靶场瞄准到最终发射,共5天时间,时间节点非常紧凑。来自514所的试验队员开启了24小时工作模式,紧锣密鼓推进所承担的工作。[/align][align=left] 在风疾天干的戈壁滩,预先对地标、瞄准点、台面高度等现场考查、测量;在深邃宁静的星空下,搭建调试精测系统并开展惯导一次瞄准至凌晨;在正午炎炎烈日下和不断逼近的节点前,面对强光和疾风带来的挑战,测试组成员轮番上阵,在2.5米高的扶梯上以半蹲姿势操作经纬仪,艰难寻找瞄准影像……辛苦的付出得到了回报。在测试组报出准确数据后,客户向测试人员竖起大拇指。[/align][align=left] 短暂的几天,514所凭借专业的表现、积极的态度、热情的合作精神得到星际荣耀参试人员的尊重与信任。双方结下了良好的友谊。[/align][align=left] 在发射准备工作的间隙,514所还与星际荣耀公司进行深入交流,为后续持续合作打下基础。[/align][align=left] 火箭发射成功后,搭载卫星在分离后准确进入预定回收区域,并被快速找到,这进一步证明了514所精测数据的可靠性,再次验证了514所精准计量对任务发射成功起到的重要保障作用。[/align][align=left] 近年来,商业航天发展加速,514所抢抓机遇,积极思考参与商业航天的途径和措施,充分发挥国家航天器产业计量测试中心平台作用,探索为商业航天提供技术支持,开展业务合作。[/align][align=left] 本次发射角瞄准任务的圆满完成,不仅使514所又一次出色完成精准计量测试任务,也是国家航天器产业计量测试中心迈向商业航天产业广阔天地的重要一步。[/align]

  • 火焰发射中的干扰与抑制

    最近看到不少朋友咨询关于火焰发射的东西,特转载上来与大家共分享 1.火焰的发射  即使在没有外来物质的情况下,火焰本身也有辐射能量。这种发射称为“火焰背景”,而乙炔-空气火焰的背景比丙烷-空气火焰大。火焰的温度主要决定于气体的混合比,对于乙炔-空气,其最高温度可达2300℃ 对于丙烷-空气,其最高温度大约1900℃[1] 火焰的温度控制着原子能态被激发的效率。这可以用一个低浓度的溶液在不同的气体混合比条件下,容易地观察到这现象,读数明显不一样。火焰的特征发射是由水和二氧化碳产生的(CO2是气体燃烧的产物),在没有外来物质离子的纯水中,其发射值提高是由于有较多的水分子被激发。火焰的背景及空白溶液的发射必须从被测元素的总吸收值中扣除,扣除后的发射才是(样品的)净发射。2.雾化的影响  要达到一个正确的测量,必须保证在单位时间内校正溶液和样品浓度的提取量相同。要保证这点,就要保证溶液的表面张力、粘性、温度和雾化孔上方的液面高度一致。研制一个分析方法的目标,就是要使这些方面尽量使样品和校正溶液保持一致。其中影响最大的,就是表面张力,可通过溶液的稀释或加入粘化剂来调节补偿。上述讨论的在分析条件相同的情况下影响所有元素的测定误差因素,应称为“非专属因素”[2]。3.溶液中其他物质的影响  分析中,除测定元素外,在其他物质存在下对测定可能造成的影响值得专门讨论。若它们以相当大量存在的情况下,将会由此造成主要的误差来源,这可以在标准中加入与样品相同浓度的外来物质来进行测定。外来物质浓度的变化对测定值的影响,可以通过实际精确测定,根据测定的数据,来导出下面平衡校正的式子:例K: 10K+100Na—→10.7K    (+7%)表示:在10mgL-1钾的标准溶液中,若存在100mgL-1浓度的钠,测出钾的结果与没有钠离子存在时测出的结果相比,将要偏高7%。为什么伴随物质会有这种影响呢?理论解释可以从多方面去追究探讨:3.1 对于空白值的干扰3.1.1 滤光片的质量不好造成单色性不好,使与测定波长相邻的谱线也被透射,对于高质量的滤光片,一般这种干扰可忽略。3.1.2 火焰背景的变化背景随雾化量的增加而提高,而这些又决定于该溶液的性质及外来物质的浓度。这一点也可称为“对空白的干扰3.1.3 对火焰发射的专门影响对于影响火焰的理由至今仍了解不够,这种影响造成误差的性质及大小将通过反复的实验数据进行下一节的专题研究。由于透光性不好而造成“基体效应”的大小,只能进行间接的测量。而对以上所述的联合影响可以容易地测定,方法是用不含特别元素,而只含有外来物质的溶液来观察读数。如对于钾:K: 0K+100Na—→0.7K  说明:对于钾的空白溶液,由于100mgL-1浓度钠的存在,使测出的结果变为0.7mgL-1的钾,空白结果提高了。说明在钠存在下,会使测定钾的结果偏高。当然,也有偏低的影响,如在磷酸根或硫酸根存在下测钙,将会使钙的结果偏

  • 【原创】【原子发射光谱分析法的基本原理】

    原子发射光谱分析(摄谱法)的一般过程是:使试样从外界能量的作用下转变成气态原子并使原子外层电子进一步被激发;当被激发的电子从较高能级跃迁到较低的能级时,原子将释放出多余的能量从而产生光辐射——特征发射谱线;所产生的光辐射经过摄谱仪器进行色散(分光)、按波长长短顺序记录在感光板上;经暗室处理后,借助光谱投影仪就可观察到有规则的谱线条即光谱图;根据所得光谱图进行元素定性鉴定或定量分析。 当采用原子发射光谱的摄谱分析法时,首先要将样品蒸发、原子化、激发以便产生光辐射,为此要有一激发光源;然后要将光辐射(混合光)色散开以便展开成谱并用相板加以记录得到光谱图,为此要有一摄谱仪;对所得到的光谱图进行波长鉴别以完成定性分析,需要一映谱仪,对黑度测量以完成定量分析,需要一测黑度计。

  • 【分享】原子吸收光谱仪当发射光谱使用

    在同一台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]上使用同一种火焰,将测量吸收信号改为测量发射信号,信号强度提高300倍,为测定微量钡提供了一条新路,也为测定类似微量元素提供了一条思路。问题是,如何在同一台[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Wp][color=#3333ff]原吸[/color][/url]上,将测量吸收信号改为测量发射信号?有没有做过这种工作的同行?请指教![img]http://www.instrument.com.cn/bbs/images/affix.gif[/img][url=http://www.instrument.com.cn/bbs/download.asp?ID=35132]火焰发射光谱法测定微量钡的研究[/url]

  • 【原创大赛】稳态量热法总半球发射率测试的SIMULATIONX热仿真研究

    【原创大赛】稳态量热法总半球发射率测试的SIMULATIONX热仿真研究

    [size=18px][color=#990000][/color][/size][size=18px][color=#990000]摘要:为了研究总半球发射率测试方法,特别是对间接通电加热式量热法总半球发射率测试进行更深入研究,本文采用SimulationX软件对所建立的测试模型进行了仿真计算,从而获得了样品温度与加热功率之间的量化关系,明确了测试过程中漏热对测量误差的影响程度,从而可有效指导总半球发射率测试装置的设计。[/color][/size][align=center][size=18px]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/size][/align][size=18px] [/size][size=24px][color=#990000]1. 热仿真目的[/color][/size][size=18px]  在总半球发射率测试设备的设计前期开展热仿真计算,拟达到以下几方面的目的:[/size][size=18px]  (1)对总半球发射率测试过程中的加热方式和整个测试过程有较直观的认识。[/size][size=18px]  (2)获得样品温度与加热功率的量化关系,由此确定真空水冷腔体冷却所需的最大冷却功率,以帮助水冷结构设计的制冷机选型。[/size][size=18px]  (3)确定护热温差所引起的漏热对发射率测量精度的影响程度。[/size][size=24px][color=#990000]2. 样品材料[/color][/size][size=18px]  样品材料选择镍基高温合金Inconel 600,这主要是因为Inconel 600是常用且研究比较深入的材料,有比较齐全的热物理性能参数(热导率、比热容、热扩散率和密度)随温度变化数据,这就非常便于热仿真计算中物性参数的准确设置。[/size][size=24px][color=#990000]3. 仿真模型[/color][/size][size=18px]  SimulationX是一款分析评价技术系统内各部件相互作用的权威软件,是多学科领域建模、仿真和分析的通用CAE工具,并具有强大标准元件库。对于间接通电加热式稳态量热法总半球发射率测量方法的建模,会涉及到热学、电学和自动化PID控制多个领域,因此采用SimulationX软件进行建模和计算分析。[/size][size=18px]  为了对测试方法进行深入研究,建立了两个仿真模型。一个是理想情况下的样品绝热时(样品热量无损失)的仿真模型,另一个是实际情况下样品有引线热损时的仿真模型,由此来研究两种状态下的加热过程和热损所带来的误差影响。[/size][size=18px]  [/size][size=18px][color=#990000][b]3.1. 绝热模型[/b][/color][/size][size=18px]  采用SimulationX软件建立的绝热仿真如图3-1所示。由PID控制的热量加热被测样品,并按照不同设定值使样品达到不同设定温度,被测样品同时与作为黑体的等温量热计进行辐射热交换。在测试过程中,假设被测样品只有热辐射一种传热形式,样品加热引线上无导热热损,样品处于绝热状态。[/size][align=center][color=#990000][img=半球发射率,625,275]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202201358306_9908_3384_3.jpg!w625x275.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000]图3-1 绝热条件下SimulationX仿真模型[/color][/size][/align][size=18px]  为了计算出样品达到最高温度1200℃时所需要的最大功率,设置样品表面的总半球发射率为1。对于100mm×100mm×6mm规格的样品尺寸进行计算,结果如图3-2所示。[/size][align=center][color=#990000][img=半球发射率,690,400]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202201524222_4058_3384_3.png!w690x400.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000]图3-2 规格100mm×100mm×6mm样品加热温度和功率计算结果[/color][/size][/align][size=18px]  按照图3-2所示的计算结果,可以采用发热率计算公式计算得到不同温度下的总半球发射率变化曲线,如图3-3所示。[/size][align=center][color=#990000][img=半球发射率,690,397]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202202015455_5562_3384_3.png!w690x397.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000]图3-3 规格100mm×100mm×6mm样品不同加热温度下的发射率计算结果[/color][/size][/align][size=18px]  从上述计算结果可以看出,发射率仿真结果与理论值无偏差,证明了所建模型是准确的。另外还可以看出,在间隔200℃的不同设定温度点上,随着加热温度的增加,加热功率几乎成倍的增加。如在1000℃时,加热功率3.3kW,如果采用低压大电流电源,低压电压为30V时,直流电压则会至少100A,那么所对应的电极引线会较粗,这势必会带来较大的引线导热热损。为避免加热引线导热热损则需要增加护热加热,将靠近样品处的加热导线温度也要保持与样品温度一直,这势必会给高温样品热辐射带来严重影响,相当于大幅度增加了样品辐射面积,从而给测量带来严重误差。[/size][size=18px]  为避免大的加热功率,减小电极引线的粗细,将模型中样品缩小到50mm×50mm×3mm,测试结果如图3-4和图3-5所示。[/size][align=center][color=#990000][img=半球发射率,690,402]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202202136564_9259_3384_3.png!w690x402.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000]图3-4 规格50mm×50mm×3mm样品加热温度和功率计算结果[/color][/size][/align][align=center][color=#990000][img=半球发射率,690,401]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202202229346_3131_3384_3.png!w690x401.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000]图3-5 规格50mm×50mm×3mm样品不同加热温度下的发射率计算结果[/color][/size][/align][size=18px]  从图3-4和图3-5所示结果可以看出,样品尺寸缩小后,在最高温度1200℃时的最大加热功率降低到了四分之一,约1.5kW。[/size][size=18px][color=#990000][b]3.2. 护热模型[/b][/color][/size][size=18px]  采用SimulationX软件建立的护热仿真如图3-6所示。在护热模型中,在原有PID控制加热被测样品(规格50mm×50mm×3mm)的基础上,增加一路PID护热加热回路,控制护热回路温度始终跟踪样品温度变化。在理想情况下,护热温度要与样品温度完全相同,如此这两回路之间存在温差,则被测样品就会产生热损。[/size][align=center][color=#990000][img=半球发射率,625,290]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202206457581_2325_3384_3.jpg!w625x290.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000]图3-6 护热条件下SimulationX仿真模型[/color][/size][/align][size=18px]  在护热模型计算中,样品发射率设置为1,被测样品温度变化范围还是设置为200℃~1200℃,而护热温度总是比样品温度低1%,由此来计算热损对发射率测量的影响,计算结果如图3-7和图3-8所示。当设置样品发射率为0.5时,发射率测量结果如图3-9所示。[/size][align=center][color=#990000][img=半球发射率,690,403]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202202345051_4964_3384_3.png!w690x403.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000]图3-7 发射率为1时护热模型的加热温度和功率计算结果[/color][/size][/align][align=center][color=#990000][img=半球发射率,690,401]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202202441606_7412_3384_3.png!w690x401.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000]图3-8 发射率为1时护热模型不同加热温度下的发射率计算结果[/color][/size][/align][align=center][color=#990000][img=半球发射率,690,399]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202202520436_5036_3384_3.png!w690x399.jpg[/img][/color][/align][size=18px][color=#990000][/color][/size][align=center][size=18px][color=#990000]图3-9 发射率为0.5时护热模型不同加热温度下的发射率计算结果[/color][/size][/align][size=18px]  从上述测试结果可以看出,护热控制过程中1%温差所造成的漏热,对样品加热功率的大小影响不大,但对发射率测量有影响,这种影响在较低温度段非常明显,并且对较低发射率样品的测量影响也较严重。[/size][size=18px]  从图3-8可以看出,当样品发射率为1时,200℃时的发射率测量结果误差最大,相对误差接近4%,然后随着样品温度的升高,误差急剧减小。由此可见在较低温度范围内,漏热在样品热辐射能量中所占的比重较大,从而造成发射率测量误差较大。随着样品温度的升高,漏热所占比重快速减小,从而发射率测量误差也快速减小。[/size][size=18px]  从图3-9可以看出,当样品发射率为0.5时,同样是200℃时的发射率测量结果误差最大,相对误差放大到了8%左右,同样随着样品温度升高,误差急剧减小。由此可见,对于低发射率的测量,漏热会更严重的影响测量精度。[/size][size=24px][color=#990000]4. 总结[/color][/size][size=18px]  通过SimulationX软件建立了绝热和护热两种总半球发射率测量仿真模型,并在不同温度下来计算得到相应的加热功率和样品温度变化曲线,最终获得加热功率变化规律和发射率测量结果。通过仿真计算,得出以下结论:[/size][size=18px]  (1)间接式通电加热稳态量热法测量总半球发射率过程中,为达到1200℃的最高温度,如果采用低压大电流加热方式,则需要较大的加热功率,并需要较粗的加热电极,这势必会给测试模型的准确性带来严重影响,并需要添加额外的护热装置,由此带来整个测试装置的复杂性和制造难度。[/size][size=18px]  (2)护热装置要求具有一定的温度跟踪精度以确保测试模型尽量接近绝热状态,温度跟踪精度对较低温度区间的样品发射率测量有较大影响,而且样品发射率越小,这种影响会急剧放大。[/size][size=18px]  (3)在存在漏热情况下,测量值会比实际值偏大。在存在增热情况下,测量值会比实际值偏小。[/size][size=18px][/size][align=center]=======================================================================[/align][align=center] [img=半球发射率,690,300]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/10/202110202159531381_1955_3384_3.jpg!w690x300.jpg[/img][/align][size=18px][/size][size=18px][/size][size=18px][/size]

  • 亿光发射管简介

    亿光发射管也可以称作亿光红外发射管或亿光红外线发射二极管,属于二极管类。它是可以将电能直接转换成近红外光(不可见光)并能辐射出去的发光器件,主要应用于各种光电开关及遥控发射电路中。亿光发射管的结构、原理与普通发光二极管相近,只是使用的半导体材料不同。亿光红外发光二极管通常使用砷化镓(GaAs)、砷铝化镓(GaAlAs)等材料,采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装  亿光发射管参数介绍  发射距离、发射角度(15度、30度、45度、60度、90度、120度、180度)、发射的光强度、波长。是亿光发射管的物理参数,需了解其电性能参数:市场上常用的直径3mm,5mm为小功率亿光发射管,8mm,10mm 为中功率及大功率发射管。小功率发射管正向电压:1.1-1.5V,电流20ma,中功率为正向电压:1.4-1.65V 50-100ma,大功率发射管为正向电压:1.5-1.9V200-350ma。1-10W的大功率亿光发射管可应用于红外监控照明。http://www.dzsc.com/data/uploadfile/20121018152042817.jpg  亿光发射管应用范围  亿光发射管的应用范围主要有以下几点:  1、适用于各类光电检测器的信号光源。  2、适用于各类光电转换的自动控制仪器,传感器等。  3、根据驱动方式,可获得稳定光、脉冲光、缓变光,常用于遥控、警报、无线通信等方面。  使用注意事项  亿光发射管应保持清洁、完好状态,尤其是其前端的球面形发射部分既不能存在脏垢之类的污染物,更不能受到摩擦损伤,否则,从管芯发出的红外光将产生反射及散射现象,直接影响到红外光的传播。  由于红外波长的范围相当宽,因此亿光发射管必须与LED接收管配对使用,否则将影响遥控的灵敏度,甚至造成失控。因此在代换选型时,要务必关注其所辐射红外光信号的波长参数。  亿光发射管的发光功率与光敏器件的灵敏度因封装而有角分布使用时注意安装指向调整,更换时亦应做相应调整,注意管子的极性,管子不要与电路中的发烧元器件靠近。  亿光发射管在工作过程中其各项参数均不得超过极限值,因此在代换选型时应当注意原装管子的型号和参数,不可随意更换。另外,也不可任意变更亿光发射管的限流电阻。

  • 漫游植物色彩的“海洋”

    漫游植物色彩的“海洋”

    漫游植物色彩的“海洋” (Ocean Optics USB2000 光谱仪反射测量应用) 牛洋人类是“视觉动物”,而色彩无疑是视觉感知中的要素。然而,当人们感动于生物丰富绚丽的色彩时,您是否曾想过它们存在的意义是什么?生物的色彩当然不是为了取悦人类而存在,人类与许多其他动物眼睛生理属性的天然差异导致了我们和它们看到的色彩大相径庭。海洋光学的便携式光谱仪让我们有可能从动物的视角感受色彩,并揭示生物色彩进化的秘密。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2017010416270767_01_2991683_3.jpg伪装色彩能够使弱小的生物躲避敌害,这一现象在动物界屡见不鲜。因此,一些学者推测植物也同样有可能利用伪装来躲避食草动物的蹂躏。要严格地检验这个假说,我们当然不能以人类的视觉感受去评价某种特定的色彩是否具有“伪装”的效果,而是需要从取食动物的色彩感受出发进行评估。 我国西南极高山地的高山流石滩环境里生长着一类奇特的植物,它们的色彩与周遭的岩石背景非常相似,若不开花,即使视觉敏锐的人类也很难从乱石堆中找出它们。这些紫堇属植物是一类高山蝶类的寄主:蝴蝶依靠视觉将卵产在紫堇附近,而后幼虫以这些植物为食。这些蝴蝶幼虫的胃口很大,寄主植物常常被啃的体无完肤。我和同事们需要首先确认,在这些蝴蝶看来,紫堇的叶色是否真的和岩石难以区分。 为此,我们使用了海洋光学USB2000+便携式光谱仪配合DH-2000紫外-可见光源测得了叶片和岩石的反射光谱数据,它们反映了自然的真实色彩。USB2000+非常轻巧便携;而光源DH-2000的输出功率大而稳定,使得测量所需的时间极大缩短。虽然DH2000需要使用交流电,但为了获得稳定的输出结果,这点牺牲还是值得的。不过,若需要在电压极不稳定的边远乡村使用,还是建议配合稳压器使用。值得一提的是,这套设备即使在我们工作的高海拔地区(3000-4000m)仍保持稳定运行。测量中用到的附件包括WS-1标准反射白板、紫外-可见光线以及探头支架。这些附件帮助我们准确地获得参比和进行标准化测量。其中探头支架的作用是固定探头位置,该位置(探头到物体表面的角度和距离)将影响反射率的测量,进而影响测得色彩的明度。由于该类蝴蝶的光谱感受范围在300-700nm,我们截取了这一段光谱数据,将其代入蝶类的四色色彩感受模型当中。这个模型构建了一个四面体空间,每一条光谱数据都被转化为该空间中的一个点,点与点之间的距离即表示了色彩之间的差异程度。最终,我们发现在这些蝴蝶看来,紫堇叶片与岩石之间的色彩差异非常小,几乎接近它们对色彩分辨的理论极限,这意味着植物具有很好的伪装。 http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2017010416281172_01_2991683_3.jpg这套设备还被我们用于研究植物花色的进化,原材料依然是反射光谱数据,只是具体的色觉模型换成包括蜜蜂和鸟类在内的各种传粉动物。海洋光学的便携式光谱仪、光源以及附件设备为色彩研究提供了关键的反射光谱数据,这些数据与动物的色觉模型结合为研究者揭示生物色彩的进化提供了重要帮助。

  • 总半球发射率测试方法ASTM C835在1000℃以上应用中的高温局限性分析

    总半球发射率测试方法ASTM C835在1000℃以上应用中的高温局限性分析

    [color=#990000]摘要:本文对目前国内外采用ASTM C835高温总半球发射率测试方法进行的研究报道进行了文献分析,分析目前造成在1000℃以上高温区间无法或很少进行总半球发射率测试的原因,并尝试找出解决方法或替代方案以实现高温范围内的准确测量,为今后高温总半球发射率测试方法的选择和测试设备设计提供参考。[/color][hr/][size=18px][color=#990000]1. 引言[/color][/size]  总半球发射率是材料的重要热物理性能参数之一,代表着材料表面的热辐射能力,是研究热辐射测量、辐射传热以及热效率分析的重要基础物理性能数据。  总半球发射率的测试方法很多,但在高温条件下,经典的方式是直接通电量热法,相应的标准测试方法是ASTM C835“材料表面在1400℃高温范围内的总半球发射率标准测试方法”。  按照ASTM C835标准测试方法的设计,对于可直接通电加热的电导体材料,总半球发射率的最高测试温度可以达到1400℃。但从目前国内外研究报道来看,采用这种方法进行的测试极少能达到如此高的温度,绝大多数报道的总半球发射率测试温度范围都在1000℃以下,这说明这种方法在高温范围内的应用具有一定的局限性。  本文将对目前国内外采用ASTM C835测试方法进行的研究报道进行文献分析,分析造成无法或很少在1000℃以上高温范围进行总半球发射率测试的原因,并尝试找出解决方法或替代方案,以实现高温范围内的准确测量,为高温总半球发射率测试方法的选择和测试设备设计提供参考。[size=18px][color=#990000]2. 文献综述和分析[/color][/size]  对于总半球发射率的测量,做为经典的测试方法,ASTM C835的应用十分普遍,使用这种测试方法可以准确测量和评价服役中材料的高温热辐射性能。但我们在文献研究中发现,在ASTM C835的实际应用中很少有文献报道超过1000℃的测试数据。  首先我们分析了ASTM C835标准测试方法文本[1]的参考文献,其中引用了Richmond等人1960年对几种金属合金总半球发射率的测试研究报道[2]。在Richmond等人的报道中,总半球发射率的测试温度最高就达到1000℃,如图2-1所示。  从图2-1所示的NBS测试结果中可以隐约看出总半球发射率值在800~1000℃区间内有个峰值。这种在1000℃附近发射率发生突变的原因,一直没看到有相关文献进行过分析报道,直到2000年Greene等人[3]针对发现的这种现象进行了专门的研究。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),623,756]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201551458107_282_3384_3.png!w623x756.jpg[/img][/color][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图2-1 在美国国家标准局(NBS)和通用电气公司(GE)接收管部门对通用电气公司提供的金属板样品测量的结果[2][/color][/align]  为了测试Inconel 718在不同表面状态下的高温总半球发射率,Greene等人[3]采用了S型热电偶,但当样品表面温度超过1000℃时测量发射率遇到了困难。在高于1000℃后,S型热电偶开始给出未知原因的异常读数,得到的发射率测量结果如图2-2所示。通过单独实验Greene等人研究了这种异常现象,在该实验中,将热电偶焊接到一小块Inconel 718上,然后缠绕在标准热电偶管上。将热电偶置于大气压下的熔炉中,并对两个测量温度进行比较,结果显示在图2-3中。第一次温度上升到1000℃时,温度异常首先出现在1000℃;当温度升高到1200℃时,与标准校准热电偶的偏差恢复。偏差趋势随着重复的热循环而重复,如图2-3所示,由此显示了作为测量标准温度的函数的两个测量温度之间的差异,可以清楚地看到点焊热电偶的塞贝克系数异常,它在大约1000℃时具有最大影响。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,542]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201552577851_2873_3384_3.png!w690x542.jpg[/img][/color][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图2-2 Inconel 718的发射率测试结果[3][/color][/align][align=center][img=发射率(Emissivity),690,538]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201553092817_3983_3384_3.png!w690x538.jpg[/img][/align][align=center][color=#990000]图2-3 样品热电偶和参考热电偶之间的温差[/color][/align]  由于真空条件下的这种异常总是出现在1000℃以上的温度,Greene等人因此决定只报告测量的发射率高达1000℃。另外Greene等人还认为对于其他热电偶类型、不同基材(如其他Inconel和不锈钢)、各种热电偶连接方法(即单独点焊线、相互点焊然后点焊到表面的导线),需要在氧化和惰性气氛中进行热循环,以帮助解释这种异常行为并提高对1000℃以上条件下热电偶行为的深入理解。  从Greene等人[3]的研究结果可以看出,在1000℃左右的温度测量中,通过点焊在被测样品上的热电偶获得的测温数据要比实际温度值高,如将此温度测量值代入测量公式,势必会得到比实际值偏小的总半球发射率,这就解释了在1000℃左右总半球发射率开始变小的现象。  尽管Greene等人[3]通过试验手段并解释了ASTM C835标准方法中采用样品上焊接热电偶进行测温过程中会在1000℃左右区间出现发射率测量结果异常现象,但并没有相应合理的解决办法,所以只能进行1000℃以下温度范围的发射率测量和报道。  近二十多年来,在采用ASTM C835标准方法进行的测试研究报道中,基本没有看到温度要超过1000℃以上进行测试的尝试。最典型的是加拿大核试验室的Fong等人[4]采用最新电子自动化技术在2015年完成搭建了直接通电法总半球发射率测试装置,如图2-4所示。从文献报道可以推测,这是目前国际上最新搭建的测量装置,此装置的测试过程完全自动化并控制测量准确,整个测试过程非常漂亮,如图2-5所示,但最高温度也只能达到1000℃的测试能力,如图2-6所示。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,477]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201553219609_7110_3384_3.jpg!w690x477.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-4 (a)压力管发射率测试样品的配置,(b)钟罩型发射率仪器底部照片[/color][/align][align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,224]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201553350253_8997_3384_3.jpg!w690x224.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-5 1000℃下的压力管发射率测试过程;(a)预氧化表面和(b)未氧化表面[/color][/align][align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,495]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201553456415_846_3384_3.jpg!w690x495.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-6 在600℃至1000℃范围内测量的预氧化和未氧化压力管样品的总半球发射率值[/color][/align]  通过报道文献分析,近十几年来,采用ASTM C835标准方法进行各种材料发射率测试和研究比较活跃的机构,主要是中国清华大学的符泰然团队和美国密苏里大学的汤普森团队。清华大学符泰然团队在2010年就开始对ASTM C835方法进行研究和研制了相应的测试设备,并发布了很多文献报道[5][6],但所报道的发射率测试温度最高也只能达到1000℃,对温度高于1000℃的测试只字未提。  密苏里大学汤普森团队2010年前就进行了ASTM C835方法研究,同样也研制了相应的测试设备,如图2-7和图2-8所示。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,704]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201554053335_146_3384_3.jpg!w690x704.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-7 密苏里大学量热法总半球发射率测试系统钟罩内部结构图[/color][/align][align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,516]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201554162712_5436_3384_3.jpg!w690x516.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-8 密苏里大学量热法总半球发射率测试系统[/color][/align]  从密苏里大学近十多年来发表的文献中,可以看到他们经常会发布一些超过1000℃的发射率测试结果或其他文献数据,而且在测试过程中全部都采用了K型热电偶进行样品表面温度测量,本身也没想采用S型热电偶进行更高温度的发射率测量。如在2010年的文献中[7],介绍了超高温反应堆系统潜在结构材料总半球形发射率的测试结果,如图2-9所示。从图中可以看出,密苏里大学的测试并未超过1000℃,但用来对比的文献数据则最高温度达到了近1200℃,并且温度在1000℃附近时发射率有明显的异常波动。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,433]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201554280088_6996_3384_3.jpg!w690x433.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-9 氧化镍发射率测试数据(三角形和空心圆)与其他文献数据的比较[/color][/align]  在密苏里大学2012年的文献中[8],介绍了Hastelloy总半球形发射率的测试结果,如图2-10所示。从图中可以看出,测试结果在1000℃附近波动明显。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,431]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201554387619_847_3384_3.jpg!w690x431.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-10 纯镍、Hastelloy N和Hastelloy X样品在1153K空气中氧化15分钟后的发射率测试结果比较[/color][/align]  在密苏里大学2012年的文献中[9],介绍了Haynes 230总半球形发射率的测试结果,如图2-11所示。从图中可以看出,测试结果同样在1000℃附近有明显的下降。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,426]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201554493500_2148_3384_3.jpg!w690x426.jpg[/img][/color][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图2-11 原始状态Haynes 230发射率测试结果和相似实验条件下两个不同测试数据[/color][/align]  同样,在2015年的文献中,介绍了lnconel 718在不同热处理后的发射率测试结果,如图2-12所示。从图中可以看出,测试结果同样在1000℃附近有明显波动,但这其中的波动部分原因也可能是氧化层在1000℃附近的变化所引起。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,439]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201554589029_7043_3384_3.jpg!w690x439.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-12 不同热处理状态的lnconel 718发射率测试结果[/color][/align]  有关1000℃后的高温区域测试过程中发射率的异常现象,密苏里大学在之前的文献报道中从未提起,发射率测试温度范围大多也没有超过1000℃。但在2016年发布的文献中[11],介绍了91级A387合金发射率测量结果在827℃左右达到峰值,并随着温度进一步升高而逐步减小,如图2-13所示,而且这种随温度逐步减小的现象,也发生在进行过喷砂和氧化处理后的91级A387合金测试过程中。这种在827℃左右就开始出现异常的现象确实少见,所以文章作者也声明造成这种下降的原因尚不清楚,需进一步调查。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,439]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201555075221_3087_3384_3.jpg!w690x439.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-13 轻度打磨的91级A387合金的总半球发射率[/color][/align]  在随后两年发表的文献[12]和博士论文[13]中,密苏里大学还是采用了K型热电偶对几种典型合金材料进行了全半球发射率测试,在文献综述中提到了1000K后发射率有明显的降低现象,测试结果也再现了这种现象,但都没再提及这种反常现象和原因。但在对高温反应堆系统结构材料发射率的长期预测中[14],首先报道了对合金718进行的额外测量和短期氧化研究结果,以确定氧化合金718中发射率下降的原因。图2-14显示了合金718在空气中氧化10分钟处理后的四种不同样品的发射率,每次测试都在1200K峰值发射率附近的不同温度下终止。使用SEM-EDS检查样品没有发现表面形态和成分的任何变化来解释氧化合金718的行为,由此在随后的长期氧化研究结果中就没再出现1200K以后的结果。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,423]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201555160390_4720_3384_3.png!w690x423.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-14 合金718在空气中氧化长达10分钟的总半球发射率[/color][/align]  在密苏里大学随后几年发表的新材料发射率测试研究报道中[15][16],再也没有出现超过1000℃的实验数据。  从上述文献分析可知,目前国内外绝大多数研究机构对1000℃以上高温发射率中存在的异常现象都没有很好的解决办法,测试结果自然也不能做为准确数据得到应用,但在实际工程应用中还是迫切需要这些高温数据。  美国桑迪亚国家实验室的辐射热测试组(RHTC)多年来一直从事对各种材料在高温热环境下的热辐射性能进行研究,主要测试和研究的材料包括Inconel600、SS304、17-4PH SS、碳化硅和铝合金。在总半球发射率的温度依赖性研究方面,他们外协了美国历史悠久的热物性研究实验室(TPRL),委托TPRL采用他们特有的高温多参数热物性测试设备对典型材料进行了高温总半球向发射率的测试[17][18]。  TPRL的高温多参数热物性测试设备可用于测量材料的多个热物理性能,包括热导率、热扩散率、比热、热膨胀、电阻率、发射率、焓、半球总发射率、Wieddemann-Franz-Lorenz比、汤姆逊系数、塞贝克系数、珀尔帖系数和理查森系数。设备中使用的样品要求是棒状电导体材料,金属、合金和石墨材料已使用该设备进行了广泛的测量。使用热电偶进行温度测量,可以在室温至约1000℃范围内测量大多数这些特性。然而,该装置主要是一种高温(1000℃)设备,使用光学高温计进行温度测定,该设备结构如图2-15所示。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,359]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201555258790_8446_3384_3.jpg!w690x359.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-15 TPRL高温多参数热物性测量设备结构示意图[/color][/align]  TPRL的高温多参数热物性测试设备对总半球发射率的测试,采用是ASTM C835方法,但高温温度测量采用的则是非接触式光学高温计。在对Inconel 600热电偶护套材料的发射率测试中,进行了各种预先热处理,样品A在稀薄火焰中在1400℃下加热4小时,样品B在1050℃的浓火焰中加热4小时。样品C和D在空气中分别在1100℃下电加热4小时和5分钟。样品E做为参考样品,由原始的Inconel 600热电偶护套材料组成,没有氧化,也就是说,由于测量是在高真空下进行的,所以参考样品在测量过程中表面没有氧化。整个测试过程的温度至少达到了1071℃,最高达到了1181℃,测试结果数据和图形描述如图2-16和图2-17所示。[align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,429]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201555364019_3535_3384_3.jpg!w690x429.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-16 作为不同温度和表面处理状态下的Inconel 600总半球发射率测试结果[17][18][/color][/align][align=center][color=#990000][img=发射率(Emissivity),690,358]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201555454741_5446_3384_3.png!w690x358.jpg[/img][/color][/align][align=center][color=#990000]图2-17 不同表面状态和温度下的Inconel 600总半球发射率[/color][/align]  从上述TPRL公布的测试结果可以看出,无论在任何表面状态下,发射率随温度的变化基本都是一个接近线性的单调上升变化趋势,并未出现其他实验室采用热电偶测温所出现的1000℃附近的发射率异常波动现象。[size=18px][color=#990000]3. 总结[/color][/size]  通过上述ASTM C835标准测试方法应用的研究报道分析,可以得出以下结论:  (1)在测试过程中,如果在通电加热样品上直接焊接热电偶进行温度测量,由于在高温区间样品材料会出现塞贝克系数异常而导致发射率测量结果反而会随着温度上升而下降。如果采用非接触测温方式,则没有这种现象。这说明接触式热电偶测温会对高温发射率测量结果带来了很大影响,很多时候往往会得到相反的结果。  (2)热电偶测温方式往往适用低于1000℃温度区间的发射率,但在通电样品上焊接多只热电偶往往又会在温度测量准确性上带来较大误差,这是因为多只热电偶通过导电样品形成了短路。  (3)采用非接触式光学高温计进行温度测量,尽管测量温度区间可以实现很宽泛的范围,但光学高温计自身也涉及到一个发射率参数问题,样品发射率在不同温度下的改变也会影响测温精度,除非使用温度测量与发射率无关的多光谱红外测温仪器,而这种多光谱测温仪器的测量准确性还需要进一步考核和研究。  (4)由以上结论可以看出,无论采用热电偶还是采用光学高温计,都会带来不可知的测量误差,区别是热电偶带来的发射率误差是方向性的,而光学高温计的误差则是幅值大小方面的。目前最大的问题是还没有很好的技术手段来解决这些误差影响因素,而这些问题在很大程度上限制了ASTM C835标准测试方法在高温发射率测试方面的应用。  (5)鉴于ASTM C835标准测试方法在高温总半球发射率测试方面所面临的无解问题,但还要进行各种材料高温发射率的准确测量,因此我们建议采用另一种间接通电加热的量热法测量高温半球向发射率。这种测试方法与ASTM C835方法的主要却别是样品加热方式,在这种测试方法中,两片薄被测样品将薄发热体夹持在中间,发热体通电加热来间接加热被测样品,而温度测量则采用独立的铠装热电偶,由此避免样品高温段塞贝克系数异常和焊接质量对温度测量的影响,又可以规避样品上直接焊接热电偶经常带来高温易脱落造成试验失败的现象。[size=18px][color=#990000]4. 参考文献[/color][/size][1] ASTM C835-06(2020), Standard Test Method for Total Hemispherical Emittance of Surfaces up to 1400℃, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2020, www.astm.org.[2] Richmond, J. C., and Harrison,W. N., “Equipment and Procedures for Evaluation of Total Hemispherical Emittance,” American Ceramic Society Bulletin, Vol 39, No. 11, Nov. 5, 1960.[3] Greene G A, Finfrock C C, Irvine Jr T F. Total hemispherical emissivity of oxidizedInconel 718in the temperature range 300~1000 C[J]. Experimental Thermal and Fluid Science, 2000, 22(3-4): 145-153.[4] Fong R W L, Paine M, Nitheanandan T. Total hemispherical emissivity of pre-oxidized and un-oxidized Zr-2.5 Nb pressure-tube materials at 600 C to 1000 C under vacuum[J]. CNL Nuclear Review, 2016, 5(1): 85-93.[5] T. R. Fu, P. Tan and C. H. Pang, "A steady-state measurement system for total hemispherical emissivity," Measurement Science and Technology, vol. 23, no. 2, p. 10, 2012.[6] T. R. Fu, et al., "Total hermispherical radiation properties of oxidized nickel at high temperatures," Corrosion Science, vol. 83, pp. 272-280, 2014.[7] Maynard R K, Ghosh T K, Tompson R V, et al. Total hemispherical emissivity of potential structural materials for very high temperature reactor systems: Hastelloy X[J]. Nuclear technology, 2010, 172(1): 88-100.[8] A. J. Gordon, et al., "Hermispherical total emissivity of Hastelloy N with different surface conditions,"Journal of Nuclear Materials, vol. 426, no. 1, pp. 85-95, 2012.[9] R. K. Maynard, et al., "Hemispherical Total Emissivity of Potential Structural Materials for Very High Temperature Reactor Systems: Haynes 230," Nuclear Technology, vol. 179, no. 3, pp. 429-438, 2012.[10] B. P. Keller, et al., "Total hemispherical emissivity of lnconel 718," Nuclear Engineering and Design, vol. 287, pp. 11-18, 2015.[11] C. B. Azmeh, et al., "Total Hemispherical Emissivity of Grade 91 Ferritic Alloy with Various Surface Conditions," Nuclear Technology, vol. 195, no. 1, pp. 87-97, 2016.[12] T. S. Hunnewell, et al., "total Hemispherical Emissivity of SS 316L with Simulated Very High Temperature Reactor Surface Conditions," Nuclear Technology, vol. 198, no. 3, pp. 293-305, 2017.[13] Al Zubaidi F. Total Hemispherical Emissivity of Reactor Pressure Vessel Candidate Materials: SS 316 L, SA 508, and A 387 Grade 91[D]. University of Missouri-Columbia, 2018.[14] Tompson Jr R V, Ghosh T K, Loyalka S K, et al. Long-term Prediction of Emissivity of Structural materials for High Temperature Reactor Systems[R]. Univ. of Missouri, Columbia, MO (United States), 2018.[15] Walton K L, Maynard R K, Ghosh T K, et al. Total Hemispherical Emissivity of Potential Structural Materials for Very High Temperature Reactor Systems: Alloy 617[J]. Nuclear Technology, 2019, 205(5): 684-693.[16] Al Zubaidi F N, Walton K L, Tompson R V, et al. Emissivity of Grade 91 ferritic steel: additional measurements on role of surface conditions and oxidation[J]. Nuclear Technology, 2021, 207(8): 1257-1269.[17] J. Gembarovic, "Total Hemispherical Emissivity of Thermocouple Sheaths, in A Report~Sandia National Laboratories," Thermophysical Properties Research Laboratory, Inc:, West Lafayette, IN, 2005.[18] A. L. Brundage, et al., "Thermocouple Response in Fires, Part 1: Considerations in Flame Temperature Measurements by a Thermocouple," Journal of Fire Sciences, vol. 29, no. 3, pp. 195-211, 2011.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][align=center][/align][align=center][img=发射率(Emissivity),690,316]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2021/09/202109201556153448_487_3384_3.jpg!w690x316.jpg[/img][/align][align=center][/align]

  • 荧光发射峰含有两个发射峰该如何解释

    荧光发射峰含有两个发射峰该如何解释

    [color=#444444]求助解释测试荧光光谱,其发射光谱含有两个发射峰该如何解释呢,我看文献没有看到有两个发射峰的,而且两个峰的强度差不多,如下图所示,求大神帮助是什么原因呢?[/color][color=#444444][img=,690,487]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/07/201907301548363059_8251_1849104_3.jpg!w690x487.jpg[/img][/color]

  • 原子发射法测钾,钠等

    弱弱的请问下,原子吸收分光光度计中方法选择可以选择发射法来检测钾,钠,钙,镁等离子的,请问使用原子发射来分析时,各元素的空心阴极灯是不须使用的吧,这里的原子发射原理与ICP部分的原子发射是一样的吗?而ICP-MS则是将溶液中的各种离子在8000K的温度下同时被激发成带一个正电荷的离子,原子发射法则是以什么形式被测定的,其与原子吸收法测钾等不是正好相反吗?

  • 色彩测量仪器的校准

    市面上的色彩测量仪器众多,主要介绍一下分光光度计,印版测量仪的校准。前者自带校准白板,本身就是专业的[url=http://www.xrite.cn/categories/calibration-profiling/][color=#000000]校色仪[/color][/url],可以由仪器的配置选项进入校准界面,此外需要注意的是测量参数是否已选择正确,校准白板的清洁,这会直接影响校准结果的好坏。对于印版测量仪而言,它只能借助于附带的配套白板进行,仪器自身是没有内置校准板的,直接测量白板指定位置,根据与目标值的偏差决定是否需要校准仪器。

Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制