
中瑞祥鉑絲表面黑度測定儀?工作原理??操作步驟?
基于熱輻射理論中的斯特藩-玻爾茲曼定律工作,通過測量鉑絲在真空環境中的加熱功率、溫度及環境參數,反算其表面黑度(發射率)。黑度定義為實際物體與同溫度黑體的輻射力之比,是描述表面輻射特性的關鍵參數。?
?工作原理?
儀器在真空腔內對鉑絲通電加熱,通過電功率(電壓V與電流I的乘積)提供熱量。鉑絲的表面溫度通過電阻法測定,利用鉑絲電阻隨溫度變化的線性關系計算溫度值,公式為 ( t_1 = \frac{R_t - R_0}{\alpha R_0} ),其中 ( R_0 ) 為0℃時的電阻,( R_t ) 為溫度t時的電阻,( \alpha ) 為電阻溫度系數。?
1 實際輻射換熱量需扣除端部導熱損失,計算公式為 ( \Phi_ = IV - B(t_1 - t_2) ),其中B為經驗系數,( t_1 ) 和 ( t_2 ) 分別為鉑絲和環境溫度。?
1 黑度ε?由輻射換熱公式 ( \Phi_ = A_1 \varepsilon_1 \sigma (T_1^4 - T_2^4) ) 反推,其中A?為鉑絲表面積,σ為斯特藩-玻爾茲曼常數(5.67×10?? W/m2·K?),T?和T?為溫度。?
?操作步驟?
?設備連接與調試?:按圖連接穩壓電源、電流表、電位差計等儀表,根據操作規程進行調試。?
?溫度控制與數據記錄?:調節電源使鉑絲電流和電壓達到設定值,待溫度穩定后記錄電壓、電流及出口水溫(用于推算環境溫度)。重復多組溫度點測量。?
?數據處理?:計算鉑絲電阻、溫度及輻射換熱量,利用公式反算黑度,繪制黑度-溫度曲線分析變化規律。?
?關鍵參數與注意事項?
溫度范圍通常為100–500℃,控溫精度可達±0.1℃。?
系統誤差主要源于端部導熱損失的簡化假設及表面積比的近似,需通過經驗系數B修正。?
操作時需確保冷卻水溫度穩定,讀數前等待溫度計示數平衡,避免電流超過安全限值