严格意义上说,黑体炉是—个被定义为具有较高辐射发射率与吸收性能的理想物体,其特点主要是:1、可以吸收所有的辐射;2、在波长—定情况下,没有物体能够比同温度的黑体发射更多的能量;3、黑体为—个漫发射体。人们使用黑体已经有70余年的时间了,用黑体为实验室与野外测试提供辐射源作为标准参考依据。之后的一段时间,用黑体辐射源测定与检验热成像仪的工作参数。在实际的应用中,近几十年,黑体源作为参数依据,其整体性并没有出现太大的变化,但是红外热成像仪却发展的很快.热像仪的校准要求黑体从单个的形式变为陈列分布,从—维向二维变化。黑体再不是以单个的形式出现,而是—个陈列,并且灵敏度的要求也上了几个数量级。腔口发射率在0.995以上,分辨率达到0.1℃、高精度黑体路则达到0.01℃。欧普士黑体炉BR70
腔式黑体炉和面源黑体炉是两种较为常用的黑体炉类型。腔式黑体炉主要用于校准红外测温仪和热成像测试仪。它通过特定的腔深设计,使得进入空腔的电磁辐射在内部壁的每一次入射都有很少的能量被反射,经过在腔内的多次反射和吸收,电磁辐射几乎全部被吸收,从而达到高辐射率。一般腔式黑体炉的辐射率≥0.995。面源黑体炉则是一种肉眼能看到靶面的黑体辐射源,主要用于校准红外热成像测试仪。它通过高传导性、高保温性的靶底与发黑处理,达到规定的辐射率、稳定性、均匀性。虽然面源黑体炉吸收的电磁辐射较少,但通过人为处理,其辐射率可以≥0.95。由于其面比较大,可满足市面上热像仪的比较小视角需求。选择哪种黑体炉更常用,主要取决于具体的应用场景和需求。例如,如果需要进行精确的红外测温仪校准,腔式黑体炉可能更适合;而如果需要满足大视角的红外热成像测试仪校准需求,面源黑体炉则可能更合适。因此,在选择黑体炉时,应根据实际需求和预算进行综合考虑。德国Optris黑体炉HFY206B黑体炉通常人机界面,中文显示,触摸操作,美观大方。
随着科学技术的发展,黑体炉的用途已经不局限于在温度计量方面的应用。在光学方面,已经普遍采用黑体作为标准辐射源和标准背景光源。在测量领域里,黑体已经用于测量材料的光谱发射、吸收和反射特性。在高能物理的研究中,黑体已经用作为产生中子源。不同的用途对黑体的要求是不一样的。在温度计量领域,主要是利用黑体辐射和温度的对应关系,因此要求黑体的发射率越高越好。要求黑体炉的辐射能量按照光谱分布(也就是黑体光谱辐射能量、也称为单色能量)都能符合普朗克定律,这样我们在检定或校准辐射温度计时,以黑体的温度(或标准辐射温度计)的示值,来修正辐射温度计的偏差。因此在选择黑体时通常是选择发射率较高的腔式黑体,同时也要注意黑体腔口直径,温度均匀性和辐射温度不确定度。
根据卫星遥感器的高频次外场定标需求,结合热红外波段卫星遥感器的发展趋势,中国计量科学研究院红外遥感领域计量创新研究团队设计并研制了具备自动化观测能力的多通道自校准黑体炉(Multi-channel Self-calibration Thermal Infrared Radiometer,MSTIR),用于外场地表光谱辐亮度和辐亮度温度的自动化长期观测。将获取的观测结果结合地表温度和发射率分离算法,可得到地表的光谱发射率数据和真实温度,为卫星遥感器的外场定标实验提供数据支撑。该研究成果已发表于《计量科学与技术-中国计量科学研究院专刊(2022)》。CS500黑体炉控温方便,升温速度快,温度均匀性好,性能优异。
黑体作为标准红外辐射源,它的光谱能量是可以通过计算而获得。红外系统校准、各种材料发射率的测定、红外探测器响应率的测定、红外测温仪、红外热像仪、红外遥感机载星辐射计等仪器的标定,都要使用黑体。BR系列黑体辐射源,温度控制采用PID控制技术,具有精度高、稳定性好的特点。温度校准和修正方便。BR400 中温黑体辐射源/黑体炉温度范围宽广,由环温+10℃~400℃内任意一温度点皆可随需要调整。稳定、重复的校正面板让使用者能快速而准确地校正及测试红外线高温计(红外测温仪)。黑体开孔直径Φ125mm的面积,适用大部份的红外线高温计(红外测温仪)。系统另有RS-232或485的计算机通讯接口方便计算机控制设定温度及自动测试。 低温黑体炉通产是指温度范围大部分在室温以下的,比如BR70温度范围为-30~70℃。上海黑体炉靶体
根据黑体炉的构造一般分为腔体式和靶面式两种。欧普士黑体炉BR70
生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制(ACC)系统对各种焚烧炉运行参数的测量要求较高,需要进一步优化和提升各辅助测量装置的适应性和准确性。本文对红外热成像管理系统和传统摄像机成像监视系统的性能进行了比较,并对其嵌入ACC系统的方式,以及对整个ACC系统的提升和运行效果进行了阐述。红外热成像管理系统以适当方式嵌入ACC系统后及黑体炉,可灵活实现焚烧炉内火焰和烟气温度的分区精细显示,作为辅助手段对ACC系统的稳定运行有明显提升作用。欧普士黑体炉BR70