中溫固體表面法向發(fā)射率測量儀(大屏幕

1、+ 中溫固體表面法向發(fā)射率測量儀一、實驗目的用比較法，定性地測量中溫輻射時物體黑度。二、原理概述由n個物體組成的輻射換熱系統(tǒng)中，利用凈輻射法，可以求物體I的純換熱量Qnet.i (1)式中： Qnet.ii面的凈輻射換熱量。Qabs.ii面從其他表面的吸熱量。 Qe.i i面本身的輻射熱量。 i i面的黑度。 i(dk)k面對i面的角系數(shù)。 Eeff.kk面有效的輻射力。 Eb.ii面的輻射力。 i面的吸收率。 Fii面的面積。根據(jù)本實驗的設備情況，可以認為：1、傳導圓筒2為黑體。2、熱源。傳導圓筒2。待測物體（受體）3，它們表面上的溫度均勻（圖1）。圖一輻射換熱簡圖1熱源 2傳導圓筒 3待測

2、物體因此，公式（1）可寫成：Qnet.3=3(Eb.1 F1i.3+ Eb.2 F22.3+3Eb.3 F3)因為F1= F3；3=3；3.2=1.2 又根據(jù)角系數(shù)的互換性F22.3= F33.2 ，則： 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與環(huán)境主要以自然對流方程換熱，因此： q3=(t3tf) （3）式中：換熱系數(shù)t3待測物體（受體）溫度tf環(huán)境溫度由（2）、（3）式得： （4）當熱源1和黑體圓筒2的表面溫度一致時，Eb1=Eb2 ，并考慮到，體系1，2，3，為封閉系統(tǒng)，則： i.3+1

3、.2=1由此，（4）式可寫成： （5）式中b稱為斯蒂芬玻爾茨曼常數(shù)，其值為5.710-8w/m2k4。對不同待測物體（受體）a,b的黑度為：；設aa=ab,則： （6）當b為黑體時，b1，（6）式可寫成： （7）三、實驗方法和步驟本實驗儀器用比較法定性地測定物體的黑度，具體方法是通過對三組加熱器電壓的調整（熱源一組，傳導體二組），使熱源和傳導體的測量點恒定在同一溫度上，然后分別將“待測”（受體為待測物體，具有原來的表面狀態(tài)）和“黑體”（受體仍為待測物體，但表面薰黑）兩種狀態(tài)的受體在恒溫條件下，測出受到輻射后的溫度，就可按公式計算出待測物體的黑度。具體步驟如下： 1、熱源腔體和受體腔體（使用具有

4、原來表面狀態(tài)的物體作為受體）靠緊傳導體。2、接通電源，拉開溫度設定旋鈕使其設定到試驗所需溫度，設定完成后推進溫度設定旋鈕，系統(tǒng)自動跟蹤設定溫度。3、系統(tǒng)進入恒溫后（各測溫點基本接近，且在五分鐘內各點溫度波動小于3），開始測試受體溫度，當受體溫度五分鐘內的變化小于3時，計下一組數(shù)據(jù)?！按郎y”受體實驗結束。4、取下受體，將受體冷卻后，用松脂（帶有松脂的松木）或蠟燭將受體薰黑，然后重復以上實驗，測得第二組數(shù)據(jù)。將兩組數(shù)據(jù)代入公式即可得出代測物體的黑度受。四、注意事項1、熱源及傳導的溫度不宜超過95。2、每次做原始狀態(tài)實驗時，建議用汽油或酒精將代測物體表面擦凈，否則，試驗結果將有較大出入。五、試驗所用

5、計算公式根據(jù)（6）式本實驗所用計算公式為： （8）式中： 0相對黑體的黑度，該值可假設為1。 受代測物體（受體）的黑度。受受體與環(huán)境的溫差。0黑體與環(huán)境的溫差。T源受體為相對黑體時熱源的絕對溫度。受體為被測物體時的熱源絕對溫度。T0相對黑體的絕對溫度。T受待測物體（受體）的絕對溫度。六、實驗數(shù)據(jù)記錄和處理（舉例） A0 實驗數(shù)據(jù)序號N0熱源傳導 受體（紫銅光面）備注12123室溫 平均 序號N0熱源傳導 受體（紫銅薰黑）12123平均 B0 實驗結果由實驗數(shù)據(jù)得： T受=74K T0=（135+273）K T0=110K T/源=（259+273）K T源=（261+273）K T受=（99+273）K將以上數(shù)據(jù)代入（8）式得：在假設0=1時，受體紫銅（原來表面狀態(tài)）的黑度受即為0.58。七、顯示屏操作說明圖1 顯示屏面板1、面板按鈕說明（如圖二所示）K1=開機/說明/設置K2=退出K3=查看設定/加K1 K5 K4 K3 K2K4=起動停止開關/減K5=計時器清零/進位2、開機打開電源后指示燈頻閃，按K1即可正常工作，此時K3可查看設定溫度，K4是起動/停止開關，此時按K1可進入說明頁，再按返回工作狀態(tài)。3、設置在工作狀態(tài)下按K1不放（大于2秒）即可進