以紅外測溫技術(shù)為背景,著重研究了f(T)=∫■R_λL_bλ(T)dλ≈CTⁿ模型,即某段波長范圍內(nèi),黑體輻射在探測器上引起的響應(yīng),稱其為黑體波段輻射亮度響應(yīng)。對于不同的探測器,不同的波長區(qū)間,不同的溫度范圍,有不同的C及n。n值難以準(zhǔn)確獲取,多數(shù)研究者試驗(yàn)時(shí)使用Inagaki及Okamoto在1996年提出的三個(gè)固定波段模型,不能很好的擴(kuò)展到任意波段的探測器。通過使用"維恩近似公式"代替普朗克公式,從理論上推導(dǎo)出f(T)的解析式,得到了黑體波段輻射亮度響應(yīng)的通用公式,從而能夠通過理論計(jì)算的方式,求取任意波段內(nèi)黑體波段輻射亮度響應(yīng)f(T)。使用黑體波段輻射亮度響應(yīng)的通用公式進(jìn)行了兩項(xiàng)仿真工作。一是將通用公式在全波段內(nèi)進(jìn)行積分,得到解析式M_bb=5.238 5×10^-8T⁴,并與斯蒂芬玻爾茲曼定律對比。通用公式求得的系數(shù)σ′=5.238 5×10^-8與斯蒂芬玻爾茲曼常數(shù)σ=5.667 9×10^-8差值為0.429 4×10^-8<...

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圖1通用公式與斯蒂芬玻爾茲曼公式對比

σ′=5.2385×10-8[W·(m2·K4)-1]與σ=5.6679×10-8[W·(m2·K4)-1]接近,差值為0.4294×10-8[W·(m2·K4)-1],其偏差來自于維恩公式對普朗克公式的近似。將斯蒂芬玻爾茲曼定律與式(9)繪圖對比如圖1。3.2Rλ....

圖2文獻(xiàn)[3]中探測器響應(yīng)曲線及擬合結(jié)果

根據(jù)式(7)進(jìn)行求解并將之與文中給出的f(T)≈0.136×σT4.09進(jìn)行對比,如圖3。從圖中可以看出通用公式計(jì)算結(jié)果與參考文獻(xiàn)擬合結(jié)果基本一致。圖3通用公式與f(T)=CTn對比

圖3通用公式與f(T)=CTn對比

圖2文獻(xiàn)[3]中探測器響應(yīng)曲線及擬合結(jié)果3.3仿真小結(jié)

圖4實(shí)驗(yàn)裝置

根據(jù)參考值ε0的測量數(shù)據(jù),有效數(shù)字取小數(shù)點(diǎn)后2位。通過拉伊達(dá)準(zhǔn)則進(jìn)行粗大誤差判別,最后將有效數(shù)據(jù)求取均值,εˉ0=0.92作為參考值,εˉ=0.93作為測量值,發(fā)射率誤差為0.01。面源輻射體實(shí)驗(yàn)裝置如圖4。通過實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了通用公式的正確性。實(shí)驗(yàn)結(jié)....

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