IR-2雙波段發(fā)射率測量儀使用說明書
IR-2雙波段發(fā)射率測量儀是中科院科研人員在獲國家發(fā)明專利ZL 91107415“一種現(xiàn)場測量發(fā)射率的方法”研究,以及獲市1997年科技進步二等獎“一種高精度測量常溫物體發(fā)射率的方法和裝置”和第一代“IR-1發(fā)射率測量儀”的基礎(chǔ)上。經(jīng)不斷改進、研制成功的紅外材料發(fā)射率測定專用儀器
一、主要用途
1.軍用武器裝備紅外隱身材料的研究測試。
2.紅外烘烤高發(fā)射涂層材料的研究測試。
3.建筑材料、保溫材料及涂層材料及紙張等紅外發(fā)射率的研究測試。
4.紡織行業(yè)摻雜紅外材料保溫紡織品的發(fā)射率研究測試。
5.有關(guān)研究部門對紅外輻射特性進行測量研究。
二、儀器特點:
1.設計了專用小型標準黑體輻射源,并采用六位高精度黑體控溫儀(能顯示到1mk),極大地提高了儀器在測量時的可靠性和穩(wěn)定性。
2.在測量光路設計中,采用了獨特的光學調(diào)制技術(shù),使測量不受被測物表面輻射及環(huán)境輻射的影響。
3.考慮到樣品漫反射引起的測量誤差,在儀器設計中,除鏡反射(MR)探測通道外,還增設了專門的漫反射(DR)補償通道,從而確保了儀器的測量精度。
4.在信號及電子學處理技術(shù)上采用鎖相技術(shù)和微電子技術(shù),較好地實現(xiàn)了對微弱信號的探測,進一步提高了儀器性能。
5.用二塊發(fā)射率已知的參考樣板(一塊為鍍鋁低發(fā)射率參考板,一塊為銅中發(fā)射率參考板)在常溫下對儀器進行校正,并用高發(fā)射率的水進行復核(因為水在可見光透明,在紅外波段的發(fā)射率高達0.97) 從而確保了儀器的測量精度。
6.對有特殊要求的用戶,還設計了對樣品進行控溫加熱裝置,該裝置放在被測物托盤上,(同時把托盤下調(diào)相應高度),可在常溫~500℃溫度范圍加熱樣品,對樣品發(fā)射率進行變溫測量。
7.本儀器帶RS-232串口,每按一次測量鍵E,就發(fā)送一次數(shù)據(jù),起始位標志AA。
三、主要技術(shù)指標
1.測量波段:1~22μm 3~5μm 8~14μm
(若用戶有特殊要求,可定制不同波段濾光片)
2.發(fā)射率測量范圍:0.1~0.99
3.靈敏度:0.001
4.示值誤差:±0.02 (>0.50)
5.重復性:±0.01
6.樣品溫度:常溫(特殊用戶為常溫~500℃)
7.樣品尺寸:≤ 40 mm
8.測量時間:3秒后按輕觸開關(guān)E,即顯示測量值。
9.顯示方法:LED數(shù)字顯示,末位0.001
10.電源:交流220V 50HZ
四、幾點說明
1.儀器中的光學鏡頭及紅外探測器的窗口均采用熱壓硒化鋅,其透過波段為0.5~22μm。當黑體溫度為600K時,0~1μm波段能量占總能量的1∕107, 22μm以后的能量占總能量的3.8%。當黑體溫度為520K時,22μm以后的能量占總能量的4.3%。所以,可認為不加濾光片時1~22μm波段的發(fā)射率可代表全波段發(fā)射率。
2.不同材料有不同的發(fā)射率。同一種材料表面狀況不同,其發(fā)射率也不同。例如黃銅,拋光表面可作銅鏡,發(fā)射率只有0.04;車光表面發(fā)射率在0.1~0.2之間;用細沙噴表面發(fā)射率可達0.3;用粗沙噴表面發(fā)射率可達0.5;氧化發(fā)黑后發(fā)射率可達0.6以上。
3.被測樣品必須是平面,凸面測量值小,凹面測量值大,黑體就是利用非常凹的面做成的。
4.對粉料必需鋪平整,最好壓平。粉料最好做成涂層,便于在同等表面狀況作配料對比。
5.用車光黃銅表面做載體,均勻涂上被測物可較好測出物質(zhì)的發(fā)射率。涂層厚度以不透載體輻射即可。
五、使用方法
1.黑體控溫: 本儀器測量頭部黑體控溫采用0~400.000℃精密微機控溫儀,其PID調(diào)節(jié)已設置完畢,請不要隨意更改。測8~14μm波段時, 黑體溫度設定在250℃,功率控制在43%左右,測1~22μm波段時,黑體溫度設定在200℃,功率控制在38%左右,開機后儀器箱右上方上排顯示黑體溫度測量值,下排顯示前一次的設定值。如要改變黑體溫度設定值,您只要輕觸功能鍵,幾秒鐘后,上排顯示窗變?yōu)镾U符號,下排顯示窗的某一位數(shù)開始閃爍,輕觸移位鍵 ﹤,加數(shù)鍵△,減數(shù)鍵▽,即可按需設定,再按一下鍵,重新設定完成。開機一小時后黑體溫度穩(wěn)定,即可進行儀器校正。
2.儀器校正:黑體溫度設置在250℃,開機一小時后,加8~14μm濾光片,把鍍鋁的補償參考板置于測試頭正下方托架上,并將參考板上的位置點對準測量頭部直桿的中心位置,等待2分鐘穩(wěn)定后在行校正。按MR鍵, 其下方指示燈亮,按參考板背面的數(shù)值,如鍍鋁板它的發(fā)射率為0.05,調(diào)節(jié)對應的旋扭,應該顯示950,而DR這路信號對它有影響,要按DR的鍵,看其顯示的數(shù)值為多少,950減去DR的值,才是我們應該調(diào)的值。按E鍵,下方指示燈亮,顯示發(fā)射率為0.05。
換成銅參考板,按DR鍵,其下方指示燈亮,按參考板背面的數(shù)值,調(diào)節(jié)對應旋扭,此時也要加上MR的信號,調(diào)到需要的值,按E鍵,下方指示燈亮,顯示發(fā)射率的值,反復3次。和兩塊參考板的值接近,儀器校正好。
3.樣品測試:把被測樣品置于測量托盤上,3秒鐘后按E鍵,待下方指示燈亮, 即可讀出試樣的發(fā)射率值。即為最后8~14μm發(fā)射率測量值。
4.不裝濾光片,黑體溫度設定在200℃,功率控制在38%左右,重復2~3步驟,即可測得1~22μm該波段發(fā)射率值。
5.裝上3~5μm濾光片,由于該波段黑體輻射量小,必須按步驟1,重新設置黑體溫度為350℃,此時功率限制通過其下方的增減設置在53%左右,待控溫儀穩(wěn)定后,重復2~3步驟,即可測得該3~5μm波段發(fā)射率值。
6.對特殊用戶要對樣品進行加溫測試,則把專用樣品加溫裝置放在測量托架上,并把測量托架下調(diào)相應高度。加熱裝置控溫儀為室溫~500℃,溫度設定方法與步驟1同。儀器校正在常溫進行,方法同上。被測樣品放在加熱裝置托盤內(nèi),待控制溫度穩(wěn)定后,即可測出試樣發(fā)射率。
六、維護保養(yǎng)
1.本儀器為精密光學儀器,應放置在可靠的工作臺上,周圍應無強烈機械振源。盡可能避免冷、熱風直接吹到測量頭部。
2.光學鏡頭、濾光片、參考板盡量避免灰塵、油漬、汗?jié)n等污染。
3.儀器不要在強白熾燈下使用,否則會有微弱干擾。
4.如打開電源開關(guān)后,控溫儀及測量顯示器的數(shù)碼管不亮,首先檢查保險絲。儀器的兩個保險絲在電源開關(guān)內(nèi),把儀器箱上的電源插頭拔下來,用螺絲刀把保險絲盒(印有英文字)向外撥出來檢查。
5.儀器出現(xiàn)故障,請及時與我們聯(lián)系,非專業(yè)人員請不要擅自拆修。
6.XS12JK電纜插頭使用時要注意:插上時請對準槽口,輕推插頭后部,聽到“咔嚓”聲,即連通好。拆下時,用手捏住插頭前部滑套向外移動即可,不能硬拽插頭后部,否則會造成損壞。
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