一种黑体辐射源.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN104344900104344900A(43)申请公布日2015.02.11(21)申请号201310320321.5(22)申请日2013.07.26(71)申请人北京航天计量测试技术研究所地址100076北京市丰台区南大红门路1号申请人中国运载火箭技术研究院(72)发明人张俊祺孙富韬王文革张晓菲赵化业(74)专利代理机构核工业专利中心11007代理人高尚梅(51)Int.Cl.G01J5/52(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图1页附图1页(54)发明名称一种黑体辐射源(57)摘要本发明属于热学计量领域，具体公开了一种黑体辐射源。它包括炉体、石墨加热体和加热电极。所述的石墨加热体外设有屏蔽层，石墨加热体的两端分别设有石墨端头，加热电极位于石墨端头外，炉体为双层的筒形结构，炉体外层的筒体设有冷却水入口和冷却水出口。采用石墨作为加热体，可以有效降低黑体辐射源整体设备的直径，减小设备体积和重量。炉体采用双层结构，在炉体内外壁之间形成导流环，形成冷却液流通通道，使得炉体两端温度对称分布，有效降低热源外部温度，提高设备的使用安全性。CN104344900ACN10439ACN104344900A权利要求书1/1页1.一种黑体辐射源，它包括炉体（1）和设在炉体（1）内与炉体（1）同轴的石墨加热体（10），包括设在石墨加热体（10）两端的加热电极（7），其特征在于：所述的石墨加热体（10）为圆筒形，内部中心设有挡板，使得整个石墨加热体（10）内部形成两段相同的黑体辐射空腔（1），所述的石墨加热体（10）的两端分别设有凹槽（16）；所述的石墨加热体（10）外套装筒形的屏蔽层（2），所述石墨加热体（10）的两端分别设有石墨端头（8），石墨端头夹持在上述石墨加热体（10）的凹槽内，所述的石墨端头（8）外设有筒形的加热电极（7）；所述的石墨加热体（10）、加热电极（7）和石墨端头（8）同轴安装；所述的炉体（13）为双层的筒形结构，两侧分别设有炉盖（12），所述的炉盖（12）上加工有安装孔，上述加热电极（7）分别穿过两端的炉盖（12）的安装孔；所述的炉体（13）内壁设有保温层（3），炉体（13）内设有垂直于炉体（13）轴向的两个保温端头（6），每个保温端头（6）中心加工有安装孔，屏蔽层（2）的两端位于该安装孔内；上述炉体（13）外层的筒体设有冷却水入口（14）和冷却水出口（15）。2.如权利要求1所述的一种黑体辐射源，其特征在于：所述的加热电极（7）的外侧设有石英玻璃制成的测温窗口（9）。3.如权利要求1所述的一种黑体辐射源，其特征在于：所述的炉体（13）上加工有氩气入口（4）和氩气出口（5）。4.如权利要求1所述的一种黑体辐射源，其特征在于：所述的在加热电极（7）外套装有电极密封圈（1）。5.如权利要求1所述的一种黑体辐射源，其特征在于：所述的加热电极（7）上设有水嘴（17）。6.如权利要求1所述的一种黑体辐射源，其特征在于：所述的屏蔽层（2）由碳纤维保温毡制成。7.如权利要求1所述的一种黑体辐射源，其特征在于：所述的保温层（3）由硅酸铝棉制成。2CN104344900A说明书1/3页一种黑体辐射源技术领域[0001]本发明属于热学计量领域，具体涉及一种校准辐射测温仪器的热辐射源。背景技术[0002]由于辐射测温具有响应快、不破坏温场、理论上不存在测温上限等优点，辐射测温技术得到快速发展，在温度测量应用中，辐射测温技术的应用所占比例越来越高。尤其随着航空航天、能源电力等行业的发展需要，所使用的辐射温度计测温上限越来越高，在许多应用场合已经超过2500K，例如，在航天材料研究、试验中，发动机研制试验中火焰温度的测量、弹头烧蚀试验弹头表面温度的测量、等离子体温度的测量等应用中使用的辐射温度计，测量范围均达到3500K，甚至超过此温度。[0003]通常，校准辐射测温仪器采用标准辐射源法，就是以黑体作为辐射热流标准，其原理是根据黑体辐射定律。但是，目前在用的黑体辐射源温度上限较低，最高使用温度为2500K左右。对于测量温度上限更高的辐射测温仪器，主要受加热方法、隔热材料的限制无法进行校准。发明内容[0004]本发明的目的在于提供一种温度上限高的黑体辐射源，它能够构成校准过程中需要的辐射标准，为被校辐射测温仪器提供校准用标准热辐射能量。[0005]本发明的技术方案如下：[0006]一种黑体辐射源，它包括炉体和设在炉体内与炉体同轴的石墨加热体，包括设在石墨加热体两端的加热电极，所述的石墨加热体为圆筒形，内部中心设有挡板，使得整个石墨加热体内部形成两段相同的黑体辐射空腔，所述的石墨加热体的两端分别设有凹槽；所述的石墨加热体外套