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用穩(wěn)態(tài)卡計(jì)法對(duì)熱控資料半球發(fā)射率的測(cè)試鉆研

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2025-03-27

用穩(wěn)態(tài)卡計(jì)法對(duì)熱控資料半球發(fā)射率的測(cè)試鉆研　　利用穩(wěn)態(tài)卡計(jì)法設(shè)計(jì)了一種測(cè)試資料半球發(fā)射率的嘗試安裝，并對(duì)其繼續(xù)了不確定度綜合。運(yùn)用該安裝對(duì)二次名義鏡（OSR）的室溫半球發(fā)射率繼續(xù)了測(cè)試，測(cè)試后果不確定度小于2.00％。同聲，運(yùn)用該安裝測(cè)試了OSR與一種新型相變資料在190～350K間的半球發(fā)射率。1、小引2、測(cè)試原理　　采納穩(wěn)態(tài)卡計(jì)法測(cè)量資料半球發(fā)射率。假如樣品的半球發(fā)射率εh等于半球吸引率，當(dāng)樣品熱度達(dá)成熱失調(diào)時(shí)，有如次關(guān)系式　　式中σ為斯蒂芬－波爾茲曼常數(shù)；As為樣品的名義積；Ts和Tw別離為樣品與測(cè)試室內(nèi)壁的熱度；Q為加熱器的加熱功率；Qw為樣品經(jīng)過引線的熱損；Qg為測(cè)試室內(nèi)由殘余氣體導(dǎo)致的熱損；Qr為樣品與測(cè)試室內(nèi)壁屢次反照樣品吸引的能量。　　在測(cè)試內(nèi)中中，測(cè)試室內(nèi)維持高真空，且測(cè)試室內(nèi)名義積遠(yuǎn)大于樣品名義積，因此，Qg與Qr能夠疏忽不計(jì)；因?yàn)椴杉{的加熱絲及引線直徑都較細(xì)，故可疏忽引線的熱損Qw。經(jīng)過測(cè)量加熱器的加熱功率Q、樣品熱度Ts與測(cè)試室內(nèi)壁熱度Tw以及樣品的名義積As，采納公式（2）劃算資料的半球發(fā)射率εh3、嘗試安裝　　測(cè)試零碎簡(jiǎn)圖如圖1所示。該零碎重要由外部裝有測(cè)試室的絕熱容器、真空零碎、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、樣品單元等組成。測(cè)試室內(nèi)壁尺寸為Φ250mm×280mm，名義涂有一層亞光黑漆（εh≈0.90）。測(cè)試時(shí)在絕熱容器中增添制冷工質(zhì)。真空零碎由旋片電泵及油放散泵組成，真空度維持在1×10-3Pa。樣品單元如圖2所示，由兩片相反的樣品（40.0mm×40.0mm×0.5mm）和一個(gè)加熱片（40.0mm×40.0mm×0.2mm）組成。采納銅-康銅熱電偶測(cè)量樣品熱度，熱電偶與加熱絲的直徑均為0.16mm。采納長春電器量具廠的WYJ型直流穩(wěn)壓電源提供加熱直流電。采納7071型數(shù)字電壓表測(cè)量熱電偶熱電勢(shì)。1.絕熱容器；2.測(cè)試室；3.樣品單元；4.穩(wěn)壓電源；5.數(shù)字電壓表；6.真空機(jī)組圖1嘗試安裝示用意1.加熱絲；2.熱電偶；3.樣品；4.加熱器圖2樣品單元示用意4、嘗試　　運(yùn)用該測(cè)試安裝測(cè)試了鈰玻璃二次名義反照鏡（OSR）和一種相變資料在相反熱度下的半球發(fā)射率。測(cè)試前先測(cè)量樣品的名義積并將熱電偶生動(dòng)在樣品名義，而后將樣品單元裝入真空室，開啟真空機(jī)組，信以為真空度達(dá)成1×10-3Pa時(shí)，向絕熱容器中注入液氮。待內(nèi)腔體熱度穩(wěn)固時(shí)，結(jié)束測(cè)量并紀(jì)錄數(shù)據(jù)。由公式（2）劃算半球發(fā)射率，并將所計(jì)作數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)值繼續(xù)比對(duì)。5、后果與探討　　該測(cè)試安裝所測(cè)量OSR的室溫半球發(fā)射率與真空技能網(wǎng)上另文提供的值的比擬如表1所列。能夠看出，該安裝的室溫測(cè)試值與文獻(xiàn)值間的誤差小于2.00%，該安裝可以較為正確的測(cè)量出資料的半球發(fā)射率。表1OSR的室溫測(cè)試值比擬　　表2是運(yùn)用該安裝對(duì)相反熱度下OSR及一種相變資料的半球發(fā)射率測(cè)試值。由表2能夠看出，OSR的發(fā)射率隨熱度升高逐步減小，且在190～350K間變遷較小，降幅為0.08；而相變資料的發(fā)射率隨熱度升高逐步增多，且變遷較為顯然，尤其是在230～270K間，增幅達(dá)成0.17，在整個(gè)測(cè)試溫區(qū)內(nèi)，半球發(fā)射率增幅勝于60％。這重要是所以該資料在高溫下在于非金屬相，體現(xiàn)出非金屬的熱輻射特點(diǎn)，存在較低的發(fā)射率值，可縮小熱輻射，銷毀熱量；熱度較高時(shí)，該資料體現(xiàn)出非導(dǎo)體的熱輻射特點(diǎn)，存在較高的發(fā)射率值，可加強(qiáng)輻射換熱，消散多余熱量。表2相反熱度下OSR與相變資料的半球發(fā)射率

用穩(wěn)態(tài)卡計(jì)法對(duì)熱控資料半球發(fā)射率的測(cè)試鉆研

　　利用穩(wěn)態(tài)卡計(jì)法設(shè)計(jì)了一種測(cè)試資料半球發(fā)射率的嘗試安裝，并對(duì)其繼續(xù)了不確定度綜合。運(yùn)用該安裝對(duì)二次名義鏡（OSR）的室溫半球發(fā)射率繼續(xù)了測(cè)試，測(cè)試后果不確定度小于2.00％。同聲，運(yùn)用該安裝測(cè)試了OSR與一種新型相變資料在190～350K間的半球發(fā)射率。1、小引

2、測(cè)試原理

　　采納穩(wěn)態(tài)卡計(jì)法測(cè)量資料半球發(fā)射率。假如樣品的半球發(fā)射率εh等于半球吸引率，當(dāng)樣品熱度達(dá)成熱失調(diào)時(shí)，有如次關(guān)系式

　　式中σ為斯蒂芬－波爾茲曼常數(shù)；As為樣品的名義積；Ts和Tw別離為樣品與測(cè)試室內(nèi)壁的熱度；Q為加熱器的加熱功率；Qw為樣品經(jīng)過引線的熱損；Qg為測(cè)試室內(nèi)由殘余氣體導(dǎo)致的熱損；Qr為樣品與測(cè)試室內(nèi)壁屢次反照樣品吸引的能量。Qg為測(cè)試室內(nèi)由殘余氣體導(dǎo)致的熱損；Qr為樣品與測(cè)試室內(nèi)壁屢次反照樣品吸引的能量。Qr為樣品與測(cè)試室內(nèi)壁屢次反照樣品吸引的能量。Qg為測(cè)試室內(nèi)由殘余氣體導(dǎo)致的熱損；Qr為樣品與測(cè)試室內(nèi)壁屢次反照樣品吸引的能量。

　　在測(cè)試內(nèi)中中，測(cè)試室內(nèi)維持高真空，且測(cè)試室內(nèi)名義積遠(yuǎn)大于樣品名義積，因此，Qg與Qr能夠疏忽不計(jì)；因?yàn)椴杉{的加熱絲及引線直徑都較細(xì)，故可疏忽引線的熱損Qw。經(jīng)過測(cè)量加熱器的加熱功率Q、樣品熱度Ts與測(cè)試室內(nèi)壁熱度Tw以及樣品的名義積As，采納公式（2）劃算資料的半球發(fā)射率εh

3、嘗試安裝

　　測(cè)試零碎簡(jiǎn)圖如圖1所示。該零碎重要由外部裝有測(cè)試室的絕熱容器、真空零碎、直流穩(wěn)壓電源、數(shù)字電壓表、樣品單元等組成。測(cè)試室內(nèi)壁尺寸為Φ250mm×280mm，名義涂有一層亞光黑漆（εh≈0.90）。測(cè)試時(shí)在絕熱容器中增添制冷工質(zhì)。真空零碎由旋片電泵及油放散泵組成，真空度維持在1×10-3Pa。樣品單元如圖2所示，由兩片相反的樣品（40.0mm×40.0mm×0.5mm）和一個(gè)加熱片（40.0mm×40.0mm×0.2mm）組成。采納銅-康銅熱電偶測(cè)量樣品熱度，熱電偶與加熱絲的直徑均為0.16mm。采納長春電器量具廠的WYJ型直流穩(wěn)壓電源提供加熱直流電。采納7071型數(shù)字電壓表測(cè)量熱電偶熱電勢(shì)。采納長春電器量具廠的WYJ型直流穩(wěn)壓電源提供加熱直流電。采納7071型數(shù)字電壓表測(cè)量熱電偶熱電勢(shì)。

1.絕熱容器；2.測(cè)試室；3.樣品單元；4.穩(wěn)壓電源；5.數(shù)字電壓表；6.真空機(jī)組

圖1嘗試安裝示用意

1.加熱絲；2.熱電偶；3.樣品；4.加熱器

圖2樣品單元示用意4、嘗試

　　運(yùn)用該測(cè)試安裝測(cè)試了鈰玻璃二次名義反照鏡（OSR）和一種相變資料在相反熱度下的半球發(fā)射率。測(cè)試前先測(cè)量樣品的名義積并將熱電偶生動(dòng)在樣品名義，而后將樣品單元裝入真空室，開啟真空機(jī)組，信以為真空度達(dá)成1×10-3Pa時(shí)，向絕熱容器中注入液氮。待內(nèi)腔體熱度穩(wěn)固時(shí)，結(jié)束測(cè)量并紀(jì)錄數(shù)據(jù)。由公式（2）劃算半球發(fā)射率，并將所計(jì)作數(shù)據(jù)與文獻(xiàn)值繼續(xù)比對(duì)。5、后果與探討

　　該測(cè)試安裝所測(cè)量OSR的室溫半球發(fā)射率與真空技能網(wǎng)上另文提供的值的比擬如表1所列。能夠看出，該安裝的室溫測(cè)試值與文獻(xiàn)值間的誤差小于2.00%，該安裝可以較為正確的測(cè)量出資料的半球發(fā)射率。

表1OSR的室溫測(cè)試值比擬

　　表2是運(yùn)用該安裝對(duì)相反熱度下OSR及一種相變資料的半球發(fā)射率測(cè)試值。由表2能夠看出，OSR的發(fā)射率隨熱度升高逐步減小，且在190～350K間變遷較小，降幅為0.08；而相變資料的發(fā)射率隨熱度升高逐步增多，且變遷較為顯然，尤其是在230～270K間，增幅達(dá)成0.17，在整個(gè)測(cè)試溫區(qū)內(nèi)，半球發(fā)射率增幅勝于60％。這重要是所以該資料在高溫下在于非金屬相，體現(xiàn)出非金屬的熱輻射特點(diǎn)，存在較低的發(fā)射率值，可縮小熱輻射，銷毀熱量；熱度較高時(shí)，該資料體現(xiàn)出非導(dǎo)體的熱輻射特點(diǎn)，存在較高的發(fā)射率值，可加強(qiáng)輻射換熱，消散多余熱量。

表2相反熱度下OSR與相變資料的半球發(fā)射率

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