太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，包括真空加熱室、探測結(jié)構(gòu)、黑體、溫控結(jié)構(gòu)和處理結(jié)構(gòu)。探測結(jié)構(gòu)位于真空加熱室的上方，黑體位于探測結(jié)構(gòu)的一側(cè)，溫控結(jié)構(gòu)電性連接于真空加熱室，探測結(jié)構(gòu)和溫控結(jié)構(gòu)分別電性連接于處理結(jié)構(gòu)。真空加熱室包括真空室和加熱臺，加熱臺設(shè)于真空室的內(nèi)部，真空室的一側(cè)設(shè)有真空接口和電氣接口，真空接口連接有真空抽氣機(jī)組。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、簡單、使用方便，加熱均勻，提高了測量精度和穩(wěn)定性。真空加熱室為水冷結(jié)構(gòu)，防止室壁過熱，其內(nèi)壁經(jīng)拋光處理，減少了環(huán)境雜散輻射。
【專利說明】太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及發(fā)射率測量【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]熱輻射體表面的法線方向光譜輻射強(qiáng)度與相同溫度下黑體的法線方向光譜輻射強(qiáng)度之比稱為法向光譜發(fā)射率。若對法向發(fā)射率指定波長λ「λ 2范圍，則稱為法向波段發(fā)射率或法向積分發(fā)射率。法向積分發(fā)射率的測量結(jié)果僅為一數(shù)值，因此便于不同樣品測量結(jié)果間的比較，應(yīng)用廣泛。
[0003]能量法測物體發(fā)射率的原理是根據(jù)普朗克定律或斯蒂芬-玻耳茲曼定律和發(fā)射率定義，通過測量樣品的輻射能量計(jì)算出物體的發(fā)射率。由于絕對輻射能量的測量存在較大誤差，因此目前主要采用能量比較法進(jìn)行測量，即在同一溫度下，分別測量黑體與樣品的輻射能量，計(jì)算兩者的比值。傳統(tǒng)的能量法發(fā)射率測試裝置加熱不均勻，且升溫較慢，真空室的室壁在使用中會(huì)過熱，在使用一定時(shí)間后，需停機(jī)進(jìn)行冷卻，影響測試結(jié)果，且環(huán)境雜散輻射大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)的問題，提供一種太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，實(shí)現(xiàn)波長范圍0.4?10.4 μ m、溫度300?600°C范圍內(nèi)的涂層法向發(fā)射率的測量，設(shè)備簡單，技術(shù)可靠，測試效率高。
[0005]一種太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，包括真空加熱室、探測結(jié)構(gòu)、黑體、溫控結(jié)構(gòu)和處理結(jié)構(gòu)，所述探測結(jié)構(gòu)位于所述真空加熱室的上方，所述黑體位于所述探測結(jié)構(gòu)的一側(cè)，所述溫控結(jié)構(gòu)電性連接于所述真空加熱室，所述探測結(jié)構(gòu)和溫控結(jié)構(gòu)分別電性連接于所述處理結(jié)構(gòu)；所述真空加熱室包括真空室和加熱臺，所述加熱臺設(shè)于所述真空室的內(nèi)部，真空室的一側(cè)設(shè)有真空接口和電氣接口，所述真空接口連接有真空抽氣機(jī)組。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述真空室的室壁為水冷結(jié)構(gòu)，所述室壁上設(shè)有循環(huán)水入口、循環(huán)水出口和氟化鈣窗口。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述加熱臺上具有一均熱板，所述均熱板的正下方設(shè)有第一熱電偶。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述黑體為空腔式結(jié)構(gòu)，黑體的空腔內(nèi)設(shè)有硅碳加熱板和第二熱電偶，第二熱電偶固定在硅碳板加熱板中心。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述溫控結(jié)構(gòu)包括PID溫度控制器和繼電器。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述測量結(jié)構(gòu)包括探測器、鎖相放大器和數(shù)據(jù)采集卡，所述探測器位于所述真空室的正上方，所述鎖相放大器電性連接于所述探測器，所述數(shù)據(jù)采集卡電性連接于所述鎖相放大器。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述探測器的探測端外設(shè)有水冷光柵。[0012]上述太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、簡單、使用方便，力口熱均勻，提高了測量精度和穩(wěn)定性。真空加熱室為水冷結(jié)構(gòu)，防止室壁過熱，其內(nèi)壁經(jīng)拋光處理，減少了環(huán)境雜散輻射。
[0013]本實(shí)用新型適用于涂層在溫度300?600°C范圍內(nèi)、波長0.4?10.6 μ m范圍內(nèi)的
法向發(fā)射率測量，測試結(jié)果精度高，成本低廉，性能穩(wěn)定，測試效率高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]以下是本實(shí)用新型零部件符號標(biāo)記說明:
[0016]真空加熱室10、真空室11、加熱臺12、真空接口 13、電氣接口 14、循環(huán)水入口 15、循環(huán)水出口 16、氟化鈣窗口 17、均熱板18、第一熱電偶19、探測結(jié)構(gòu)20、探測器21、鎖相放大器22、數(shù)據(jù)采集卡23、水冷光柵24、黑體30、第二熱電偶31、溫控結(jié)構(gòu)40、PID溫度控制器41、繼電器42、處理結(jié)構(gòu)50。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，解析本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神，藉由以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的詳述得到進(jìn)一步的了解。
[0018]一種太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，包括真空加熱室10、探測結(jié)構(gòu)20、黑體30、溫控結(jié)構(gòu)40和處理結(jié)構(gòu)50。探測結(jié)構(gòu)20位于真空加熱室10的上方，黑體30位于探測結(jié)構(gòu)20的一側(cè)，溫控結(jié)構(gòu)40電性連接于真空加熱室10，探測結(jié)構(gòu)20和溫控結(jié)構(gòu)40分別電性連接于處理結(jié)構(gòu)50。真空加熱室10包括真空室11和加熱臺12，加熱臺12設(shè)于真空室11的內(nèi)部，真空室11的一側(cè)設(shè)有真空接口 13和電氣接口 14，真空接口 13連接有真空抽氣機(jī)組。真空室11與真空抽氣機(jī)組通過快速接頭連接，在不做法向發(fā)射率測試時(shí)，真空抽氣機(jī)組可以進(jìn)行其他的真空抽氣工作，優(yōu)化了資源配置。
[0019]真空室11的室壁為水冷結(jié)構(gòu)，防止室壁過熱，室壁的內(nèi)側(cè)經(jīng)拋光處理，以減少環(huán)境雜散輻射。室壁上設(shè)有循環(huán)水入口 15、循環(huán)水出口 16和氟化鈣窗口 17。氟化鈣窗口 17為透紅外窗口。加熱臺12上具有一均熱板18，保證溫度分布均勻，均熱板18的正下方設(shè)有第一熱電偶19。
[0020]黑體30為空腔式結(jié)構(gòu)，黑體30的空腔內(nèi)設(shè)有硅碳加熱板和第二熱電偶31，第二熱電偶31固定在硅碳板加熱板中心。
[0021]溫控結(jié)構(gòu)40包括PID溫度控制器41和繼電器42。PID溫度控制器41電性連接于處理結(jié)構(gòu)50，繼電器42電性連接于PID溫度控制器41，第一熱電偶19和第二熱電偶31均與繼電器42電性連接。
[0022]測量結(jié)構(gòu)包括探測器21、鎖相放大器22和數(shù)據(jù)采集卡23。探測器21位于真空室11的正上方，正對著氟化鈣窗口 17。鎖相放大器22電性連接于探測器21，數(shù)據(jù)采集卡23電性連接于鎖相放大器22。探測器21的探測端外設(shè)有水冷光柵24，以減少環(huán)境輻射。
[0023]探測器21連接有步進(jìn)電機(jī)(圖中未標(biāo)示)，步進(jìn)電機(jī)電性連接有驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)(圖中未標(biāo)示)。驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)帶動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)探測器21旋轉(zhuǎn)，以便分別探測黑體30和待測樣品的能量。
[0024]處理結(jié)構(gòu)50用于顯示和處理測量數(shù)據(jù)，進(jìn)行參數(shù)輸入、數(shù)據(jù)顯示與處理、存儲等。
[0025]使用本實(shí)用新型時(shí)，將待測樣品置于加熱臺12上，并關(guān)閉真空室11門。開始抽真空，待真空室11內(nèi)的壓強(qiáng)達(dá)到10_3Pa時(shí)，開啟真空室11的室壁內(nèi)的循環(huán)冷卻水，通過處理結(jié)構(gòu)50設(shè)定好加熱溫度并開始加熱至黑體30和待測樣品的溫度與設(shè)定的溫度相同。
[0026]探測器21先探測出待測樣品的能量，并經(jīng)鎖相放大器22的轉(zhuǎn)換成電壓信號V1,由數(shù)據(jù)采集卡23將電壓信號V1采集后傳送至處理結(jié)構(gòu)50。同時(shí)，數(shù)據(jù)采集卡23控制驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)作，進(jìn)而帶動(dòng)探測器21旋轉(zhuǎn)，并對黑體30的能量進(jìn)行探測，所探測的能量經(jīng)鎖相放大器22的轉(zhuǎn)換成電壓信號V2,由數(shù)據(jù)采集卡23將電壓信號V2采集后傳送至處理結(jié)構(gòu)50。處理模塊對Vl和V2進(jìn)行處理，因在同一溫度下，探測器21的電壓輸出信號與待測樣品的輻射能量成線性關(guān)系，所以待測樣品與黑體30的能量之比可以轉(zhuǎn)換成探測器21的電壓值之比，即可得到法向發(fā)射率
[0027]綜上所述，上述太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理、簡單、使用方便，加熱均勻，提高了測量精度和穩(wěn)定性。真空加熱室10為水冷結(jié)構(gòu)，防止室壁過熱，其內(nèi)壁經(jīng)拋光處理，減少了環(huán)境雜散輻射。
[0028]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，其特征在于，包括:真空加熱室、探測結(jié)構(gòu)、黑體、溫控結(jié)構(gòu)和處理結(jié)構(gòu)，所述探測結(jié)構(gòu)位于所述真空加熱室的上方，所述黑體位于所述探測結(jié)構(gòu)的一側(cè)，所述溫控結(jié)構(gòu)電性連接于所述真空加熱室，所述探測結(jié)構(gòu)和溫控結(jié)構(gòu)分別電性連接于所述處理結(jié)構(gòu)；所述真空加熱室包括真空室和加熱臺，所述加熱臺設(shè)于所述真空室的內(nèi)部，真空室的一側(cè)設(shè)有真空接口和電氣接口，所述真空接口連接有真空抽氣機(jī)組。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，其特征在于，所述真空室的室壁為水冷結(jié)構(gòu)，所述室壁上設(shè)有循環(huán)水入口、循環(huán)水出口和氟化鈣窗口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，其特征在于，所述加熱臺上具有一均熱板，所述均熱板的正下方設(shè)有第一熱電偶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，其特征在于，所述黑體為空腔式結(jié)構(gòu)，黑體的空腔內(nèi)設(shè)有硅碳加熱板和第二熱電偶，第二熱電偶固定在硅碳板加熱板中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，其特征在于，所述溫控結(jié)構(gòu)包括PID溫度控制器和繼電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，其特征在于，所述探測結(jié)構(gòu)包括探測器、鎖相放大器和數(shù)據(jù)采集卡，所述探測器位于所述真空室的正上方，所述鎖相放大器電性連接于所述探測器，所述數(shù)據(jù)采集卡電性連接于所述鎖相放大器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能選擇性涂層法向發(fā)射率測試裝置，其特征在于，所述探測器的探測端外設(shè)有水冷光柵。
【文檔編號】G01N25/00GK203688472SQ201320781953
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】鄧金雁, 沈劍山, 周福云, 譚卓鵬, 賀冬枚 申請人:康達(dá)新能源設(shè)備股份有限公司