摘要：光电高温计的非线性是复现和传递国际温标的主要不确定度贡献项之一。基于光通量倍增原理,采用中心波长645nm的高亮度发光二极管(LED)光源,建立了新的光电高温计非线性测量系统。利用LED开关供电方式,取消光闸门设计,避免了光路多次反射引入的非理想性。实验研究了阶跃电流供电条件下LED光源的光谱辐射亮度漂移特性,确定了不同供电电流下的初始非线性漂移的结束时间。设计了具有固定相位差的双LED脉冲供电电流和半透半反双光源亮度叠加方案。选择LED线性漂移阶段测量光电高温计的非线性,利用测量序列互换模型消除两LED线性漂移差异的影响,并进行了实验验证。实验测量了用于温标传递的光电高温计RT9032的非线性特性。

摘要：为满足国内黑体辐射源亮度温度的溯源需求,中国计量科学研究院研制了50~270℃大口径高发射率水热管标准黑体辐射源。本文介绍了水热管黑体辐射源的研制、性能测试和不确定度。利用Monte Carlo方法研究了圆柱形空腔内壁V槽角度对空腔法向有效发射率的影响。设计了圆柱形空腔,内壁加工31°角的1 mm深V形槽,喷涂高发射率Pyromark 1200黑漆,空腔开口74 mm,腔深520 mm,法向有效发射率优于0.999 8,实现了黑体源空腔在大口径条件下的高发射率。设计了基于PID控制的黑体辐射源温度控制系统和高精度的黑体辐射源空腔温度测量系统。水热管黑体辐射源的温度稳定性为0.04℃/20 min,空腔底部有效亮度温度均匀性为0.08℃,有效亮度温度扩展不确定度为0.036~0.104℃。建立了基于变温黑体辐射源的国家亮度温度标准。

摘要：发射率分布测量是评价大口径辐射源辐射均匀性的重要基础,但目前针对相关参数的研究较为匮乏。基于全半球激光积分反射方案,设计搭建了基于积分球反射法的红外辐射源发射率分布特征测量系统;开展了测量系统的性能研究,评价了激光光源子系统的稳定性,并在3 W的激光器功率下开展了面辐射源发射率分布特征测量实验。结果表明:建立的测量系统的稳定性良好,以标准金板表面为研究对象,多次测量结果的重复性为0.30%;开展了碳基面辐射源发射率分布实验测量,获得面辐射源发射率的分布云图,发射率的均匀性为98.1%。

摘要：综述了国际上美国、德国、俄罗斯的典型红外遥感亮度温度标准装置的研究现状,着重介绍了由中国计量科学研究院研制的用于风云卫星红外载荷黑体定标的红外遥感亮度温度国家计量标准装置(VRTSF)。给出了VRTSF的设计方案,描述了它的结构和光路。设计了满足风云卫星红外载荷定标黑体工作环境的真空低背景实验舱,建立了满足量值溯源需求的标准黑体辐射源作为量值标准器。标准变温黑体辐射源的温度覆盖190K^340K,口径为30mm,空腔发射率为0.999 9,温度不确定度优于50mK@300K/10μm(k=2)。该装置的光谱为(1-1 000)μm,光谱分辨率为0.2cm-1,可满足多种红外载荷的定标需求。该装置具有高温度不确定度水平、高光谱分辨率和扩展性强等特点,如未来该装置温度覆盖至(100-500)K,将会满足大部分红外载荷量值的溯源需求。

摘要：在宽动态范围、高分辨力、宽频谱红外辐射测量中,傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)是常用的探测单元,其光谱响应度的非线性是宽动态范围红外光谱测量的不确定度主要贡献项之一。基于光通量倍增原理,建立傅里叶红外光谱探测系统的非线性测量实验系统。实验研究了在非线性测量典型时间段内的黑体辐射源和FTIR红外光谱探测系统的漂移特性,设计了测量序列变换模型来消除测量过程中的一阶线性漂移影响。在200~1000℃范围内,实验测量了FTIR红外光谱探测系统的非线性特征,给出了在典型波长3.9μm和10.6μm处的非线性测量结果及相应的不确定度。

摘要：辐射源尺寸效应（SSE）是辐射测温的重要不确定度来源，本文设计了辐射温度计实验测试装置，在理论分析的基础上通过改变孔径光阑设置，研究辐射温度计SSE的变化。孔径适宜的孔径光阑在光轴任意位置都能起到限制接收立体角的作用，但实验表明设置在会聚透镜之后的SSE明显小于其他位置。本实验研究结果可为辐射温度计和绝对辐射法热力学温度测量的SSE优化设计提供参考依据。

摘要：辐射源尺寸效应是影响光电高温计分度与测温不确定度的重要因素之一，本文设计了专门进行辐射源尺寸效应实验的光电高温计。采用间接法分别对MgF2和AR14两种镀膜物镜、不同直径孔径光阑和光阑位置对光电高温计辐射源尺寸效应的影响进行了实验测量。辐射源直径为50mm时，该光电高温计的辐射源尺寸效应小于2×10^-4，具体数值与物镜表面反射比有关，与孔径光阑位置无关。

摘要：基于主动式双波长红外激光的测温方法,可实现对未知发射率表面真实温度的测量。高精度的标定源是保证双波长红外测温系统测温精确性的重要基础,但目前双波长测温领域的研究工作缺乏关于标定实验结果的公开报道。因此,设计搭建了主动式红外激光测温标定源,研究该标定源的稳定性和均匀性,并对双波长激光测温系统进行标定。结果表明:所搭建主动式双波长红外激光测温标定源稳定性良好,1173 K时20 min内温度最大偏差为0.22 K;表面温度均匀性良好,1173 K时表面温度标准偏差为0.34 K;标定源表面真温在923 K以上时,采集信号相对标准偏差小于0.7%。标定实验结果证明所搭建标定源可靠性良好,能够对主动式双波长红外激光测温系统进行精确标定。

摘要：工业蒸汽的热能计量需要解决干度测量和热能相关量值溯源等计量基础问题。在本文中,研究了焓流量计量标准蒸汽源。阐述了蒸汽焓流量的计量方法,基于热力学建立了蒸汽源焓流量与干度等参数量值确定的理论模型。介绍了焓流量计量标准实验装置的组成、对过热蒸汽加湿以获得湿蒸汽的设计方案和温度、压力、流量参数的测量方法。本装置可在DN50和DN80管路提供0.3～0.9 MPa、7～70 m/s的过热蒸汽流和0.85～1.00干度的饱和蒸气流,并能确定蒸汽源的干度、质量流量和体积流量、焓流量等量值,焓流量、干度和流量稳定性分别优于2%、0.5%和2%,扩展不确定度分别为0.8%、1%和0.5%。对实验装置性能和实验结果进行了讨论。该装置可用于蒸汽热能计量仪表的模型研究和性能试验。

摘要：根据温标传递的特点和需要,设计了新的精密光电高温计。该高温计测量黑体的光谱辐射亮度,结合有效波长原地测量技术,直接依据Planck辐射定律计算被测温度,具备单一参考点分度确定温标的技术能力。该高温计测温范围为800℃～2200℃,在小目标和窄谱带的测量条件下,具有分辨率高、辐射源尺寸影响小、自动化测量等特点。在900℃时温度分辨率为0 01℃。在800℃～2200℃温度范围内,置信水平为0 99时,扩展不确定度为1 0℃～2 4℃。结构参数和性能测试表明,精密光电高温计不仅适用于温度精密测量,而且可作为温标的传递标准。