主頁 > 技術文章（zhāng） > 中（zhōng）溫法向輻射率測量儀實驗裝（zhuāng）置的介紹及使用說明 2025-07-23

中溫法向輻射率測量儀實驗裝置的介紹及使（shǐ）用說明

實驗裝置如下圖1所示，包括實物和電氣控製（zhì）部分（fèn）。實物由絕（jué）熱腔體和溫度傳感（gǎn）器，熱源，傳導體，受體組成。通過溫控儀監控溫（wēn）度，調壓旋鈕及調壓模塊來調（diào）節加（jiā）熱器（qì）的功率。

圖1

一、對象組成
由可（kě）移（yí）動（dòng）實（shí）驗台、絕熱（rè）腔體（tǐ）、溫度傳感器、熱源、傳導體、受體等組成。
溫度傳感器：PT100。
電加熱（rè）棒：規格AC 220V/220W。
二、控製係統
由控製屏、漏電保護器、溫控儀、指示燈、按鈕開關、交流調壓（yā）模塊等組成。

三、實驗目的

用比（bǐ）較法，定（dìng）性地測量中溫輻射時物體黑度ε。

四、原理概述

由n個物（wù）體組成（chéng）的輻射（shè）換熱係統中，利用淨（jìng）輻射法，可以求物體I的純換熱量

：

(1)

式中：
Qnet.i——i麵的淨輻射換熱量。
Qabs.i——i麵從其他表（biǎo）麵的吸熱量。
Qe.i ——i麵本身的輻射熱量。
ε_i ——i麵的黑度。
X_i（dk）——k麵對i麵的角係數。
Eeff.k——k麵有效的輻射力。
Eb.i——i麵（miàn）的輻射力。

—— i麵的（de）吸收（shōu）率。
F_i——i麵的麵積。
根據本實驗的設（shè）備情況，可以認為：
1. 熱源腔體（tǐ）端麵1和傳導圓筒2為黑（hēi）體。
2. 熱源腔體端麵（miàn）1，傳導圓筒2，受體3，它們表麵（miàn）上的（de）溫度均勻（圖（tú）1）。

圖2 輻射換熱（rè）簡圖
1—熱源腔體端麵 2—傳導圓筒 3—受體

因此，公式（1）可寫成：

2，3，為封（fēng）閉係統，則：

五、實（shí）驗設（shè）備

1. 中溫法向（xiàng）輻射（shè）率測量儀

2. 中溫法向輻射（shè）率測量對象
六、實驗（yàn）內容和步驟
本實驗儀器用比較法定性地測定物體的黑度，具體方法是（shì）通過改變三組加熱源溫度（熱源一組，傳導體二組），使熱源和傳導體的測（cè）量點穩定在（zài）同一溫度上，然後分別測出“待測物體”和“黑體”兩種受體在恒溫條件下受（shòu）到輻射後的溫度，再根據公（gōng）式計算出（chū）“待測物體”的黑度。
具體步驟如下：
1. 接通電源，調整熱源、傳導體左、傳導體（tǐ）右加熱棒的調壓旋鈕，使熱源溫度處在某一溫度下，通過溫控儀測量熱源（yuán）、傳導體左、傳導體右的溫度，並根據測得的溫度微調相應的調壓（yā）旋鈕，使三點溫度盡量一致。（建議電壓調節範圍30V～70V，溫度調節範圍60℃～80℃。）
2. 係統溫度穩（wěn）定（各測溫點基（jī）本接近，誤差不超過2℃，且在五分（fèn）鍾內各點溫度波動小於3℃）後，開始（shǐ）記錄受體溫度，當受體溫度五分鍾內的變化小於3℃時，記下一組數據（jù），分別為（wéi）熱源溫度，傳導（dǎo）體左測溫度，傳導體右測溫度，受體溫度。

3. 取下“待測物體”，將（jiāng）受體更換（huàn）為“黑體”，然後重複以上實驗，測得第二組數據。將兩組（zǔ）數據代入公式（8）即可得出待測物體的黑度