中温辐射时物体黑度的测试

1、教学实验 中温法向辐射率测量仪说明书上海绿兰教学仪器有限公司电话、实验目的用比较法，定性地测量中温辐射时物体黑度。二、原理概述由n个物体组成的辐射换热系统中，利用净辐射法，可以求物体I的纯换热量Qnet.i (1)式中： Qnet.ii面的净辐射换热量。Qabs.ii面从其他表面的吸热量。 Qe.i i面本身的辐射热量。 i i面的黑度。 i(dk)k面对i面的角系数。 Eeff.kk面有效的辐射力。 Eb.ii面的辐射力。 i面的吸收率。 Fii面的面积。根据本实验的设备情况，可以认为：1、传导圆筒2为黑体。2、热源。传导圆筒2。待测物体（受体）3，它们表面上的温

2、度均匀（图1）。图一辐射换熱简图1热源 2传导圆筒 3待测物体因此，公式（1）可写成：Qnet.3=3(Eb.1 F1i.3+ Eb.2 F22.3+3Eb.3 F3)因为F1= F3；3=3；3.2=1.2 又根据角系数的互换性F22.3= F33.2 ，则： q3=Qnet.3/F3=3(Eb.1i.3+ Eb.21.2)3Eb.3= 3(Eb.1i.3+ Eb.21.2Eb.3) （2）由于受3与环境主要以自然对流方程换热，因此： q3=(t3tf) （3）式中：换热系数t3待测物体（受体）温度tf环境温度由（2）、（3）式得： （4）当热源1和黑体圆筒2的表面温度一致时，Eb1=Eb2

3、 ，并考虑到，体系1，2，3，为封闭系统，则： i.3+1.2=1由此，（4）式可写成： （5）式中b称为斯蒂芬玻尔茨曼常数，其值为5.710-8w/m2k4。对不同待测物体（受体）a,b的黑度为：；设aa=ab,则： （6）当b为黑体时，b1，（6）式可写成： （7）四、实验方法和步骤本实验仪器用比较法定性地测定物体的黑度，具体方法是通过对三组加热器电压的调整（热源一组，传导体二组），使热源和传导体的测量点恒定在同一温度上，然后分别将“待测”（受体为待测物体，具有原来的表面状态）和“黑体”（受体仍为待测物体，但表面薰黑）两种状态的受体在恒温条件下，测出受到辐射后的温度，就可按公式计算出待测物

4、体的黑度。具体步骤如下： 1、热源腔体和受体腔体（使用具有原来表面状态的物体作为受体）靠紧传导体。2、接通电源，拉开温度设定旋钮使其设定到试验所需温度，设定完成后推进温度设定旋钮，系统自动跟踪设定温度。3、系统进入恒温后（各测温点基本接近，且在五分钟内各点温度波动小于3），开始测试受体温度，当受体温度五分钟内的变化小于3时，计下一组数据。“待测”受体实验结束。4、取下受体，将受体冷却后，用松脂（带有松脂的松木）或蜡烛将受体薰黑，然后重复以上实验，测得第二组数据。将两组数据代入公式即可得出代测物体的黑度受。五、注意事项1、热源及传导的温度不宜超过95。2、每次做原始状态实验时，建议用汽油或酒精将

5、代测物体表面擦净，否则，试验结果将有较大出入。六、试验所用计算公式根据（6）式本实验所用计算公式为： （8）式中： 0相对黑体的黑度，该值可假设为1。 受代测物体（受体）的黑度。受受体与环境的温差。0黑体与环境的温差。T源受体为相对黑体时热源的绝对温度。受体为被测物体时的热源绝对温度。T0相对黑体的绝对温度。T受待测物体（受体）的绝对温度。七、实验数据记录和处理（举例） A0 实验数据序号N0热源传导 受体（紫铜光面）备注12123室温 平均 序号N0热源传导 受体（紫铜薰黑）12123平均 B0 实验结果由实验数据得： T受=74K T0=（135+273）K T0=110K T/源=（25

6、9+273）K T源=（261+273）K T受=（99+273）K将以上数据代入（8）式得：在假设0=1时，受体紫铜（原来表面状态）的黑度受即为0.58。 1按钮功能按功能/确认键后显示如下 按+/选择键选择自动换屏或换屏时间设定如选选择自动换屏按功能/确认键显示如下 按+/选择键选择单项数椐或选择全部数椐选择单项数据巡检状态选择全部数据同屏显示全部数据确定选项后按功能/确认确认如选换屏时间设定按功能/确认键显示如下 换屏时隔5-99秒默认值5秒全屏显示5-99秒默认值5秒用+/选择键或一/手动键设定时间按功能/确认键确认 2对比度 调节液晶屏对比度3+/选择键当屏幕进入选择状态时按此键进行功能选择当选定某项功能后再按功能/确认键确认4一/手动键当进入换屏时隔或者全屏显示时由此键和+/选择键来调整时间非此两状态下此键将取消自动换屏功能转入手动选择5温度设定电压设定查看设定电压