黑体辐射源溯源系统通过专家组验收0

黑体辐射源溯源系统通过专家组验收

满足我国红外标准辐射温度计溯源要求

本报讯 （陈杭杭 记者杨 蕾）日前，由中国计量院承担完成的质检公益性行业科研专项项目“黑体辐射源溯源系统建立”，顺利通过质检总局组织的专家组验收。项目研究成果使我国黑体辐射源直接作为亮度温度标准器成为可能，为提高省市级计量部门黑体辐射源的应用水平，满足我国红外标准辐射温度计急需的溯源要求，并最终提高工业级辐射温度计的检定校准水平具有重要意义。

该项目实现了在-30℃~961.78℃范围内对黑体辐射源亮度温度的精确校准，建立的黑体辐射源组空腔有效发射率为0.99985~0.99994、亮度温度测量标准不确定度为0.04℃~0.25℃，均达到国内最高、国际先进水平。

据项目负责人、中国计量院热工所首席计量师原遵东介绍，辐射测温不需要接触被测物体，测量准确度较高、动态性能好，被广泛应用于工业领域。黑体辐射是辐射测温的理论基础，绝大多数辐射温度计都需要用黑体辐射源来校准或检定。在中温区，黑体辐射源本身的溯源性能大都采用接触式标准温度计作为计量标准器。但由于辐射源的发射率不为1，黑体腔与标准温度计之间又存在温差，黑体辐射源的实际不确定度往往远超过接触式标准温度计的不确定度。这给黑体辐射源的应用带来了很大的技术风险。为此，中国计量院热工所开展了相关研究，旨在建立一套装置，为黑体辐射源提供亮度温度校准，使黑体辐射源能够直接作为亮度温度标准器，从而消除或大幅减小发射率和黑体腔与标准温度计间温差对亮度温度的影响，提高黑体辐射源作为标准源的溯源性能。

项目组成功建立了-30℃~962℃标准黑体辐射源组和多波长亮度温度比较装置，实现了该温区变温黑体辐射源亮度温度的校准，其中，标准黑体辐射源组采用V型槽表面的黑体空腔设计，在49~80mm大口径条件下实现了0.99985~0.99994的空腔有效发射率；多波长亮度温度比较辐射温度计组覆盖0.65、0.9（0.8）、1.6、2.0（或2.2~2.7）、3.9等辐射测温常用波长或波段；有效亮度温度校准的标准不确定度达到0.04℃~0.25℃，在中温区将我国变温黑体的亮度温度最好不确定度减小了约1个数量级。

此外，项目首次提出了有效亮度温度理论和黑体辐射源的多波长亮度温度校准方法，体现了实际中低温红外亮度温度测量中不可避免的环境辐射的贡献；分析了经典发射率修正近似公式的局限性，并推导了有效亮度温度发射率修正公式。该公式对于温度范围和测温波长具有广泛适用性，为辐射温度计和辐射源校准中发射率修正计算与不确定度评定提供了参考依据。

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