感温加热一体化黑体辐射源

刘枫

摘要： 介绍了一种感温加热一体化的黑体辐射源，并就其结构组成、系统设计、关键技术和试验结果进行了详细的说明与分析。经试验证明，其具有很强的实用性和可靠性。

关键词：黑体；红外辐射；平衡电桥；感温加热一体

中图分类号：TB

文献标识码：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2016.11.134

0引言

黑体辐射源可以用来标定红外测温仪，同时也可以模拟飞机、军舰等的热辐射。常用于红外制导武器的目标模拟，本文设计的高集成度的一体化黑体，具有体积小、重量轻等特点，适合用于安装在飞行器、转台等对体积质量要求苛刻的场合。

1黑体结构

1.1腔芯设计

根据克希霍夫定律：从密闭等温腔体内的任意面元上发出的辐射是等温腔体温度下的黑体辐射。通常是在空腔上开一小孔，当小孔小到与测量距离相比可以忽略时，即可等效为黑体。

黑体发射率的大小直接取决于腔体形状的设计和腔体材料的选取和处理。依据中温黑体的特点，腔体形状采用典型的柱形和锥形相结合的形状。材料选择热导率高的SiC陶瓷材料，经特殊处理可得到较高的发射率。结构和尺寸如图1所示。

关于点源黑体发射率的计算，此处采用近似计算法。

近似计算法基于物体之间的辐射换热公式，假设黑体发射腔温度均匀，其发射率表达式为：