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技術(shù)文章

黑體爐的發(fā)展史


    黑體開始發(fā)展的是高溫黑體,早在20世紀(jì)50年代,由于光學(xué)高溫計(jì)的應(yīng)用,當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)和英國(guó)已經(jīng)研制出了黑體爐,*高工作溫度可以達(dá)到2500℃。20世紀(jì)60年代,日本生產(chǎn)出臥式黑體爐,*高工作溫度為2200℃;同年代,我國(guó)也研制出臥式黑體爐,工作溫度為900~3200℃。
    在20世紀(jì)60年代,中溫黑體就有人開始研究,因?yàn)楫?dāng)時(shí)的技術(shù)條件限制,對(duì)黑體技術(shù)(如黑體腔、等溫黑體腔、黑體發(fā)射率等)認(rèn)識(shí)不足,甚至將熱電偶檢定爐的中間放置一個(gè)靶子就看作是黑體。
    自從美國(guó)在越南戰(zhàn)爭(zhēng)**使用紅外技術(shù),成功地偵察到密林中的胡志明小道后(注:當(dāng)時(shí)胡志明小道是運(yùn)輸線),拉開了紅外技術(shù)在**上應(yīng)用的序幕。隨后,各國(guó)都開展了紅外偵察、紅外偽裝、紅外制導(dǎo)、紅外誘餌、空中防衛(wèi)等技術(shù)的研究工作,這就促進(jìn)了對(duì)黑體技術(shù)的研究,尤其是對(duì)中低溫黑體的研究。因此國(guó)外在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)有低溫黑體,我國(guó)對(duì)低溫黑體的研究,是從20世紀(jì)90開始。
    近30年來(lái),紅外技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于民用,如紅外資源衛(wèi)星、紅外氣象衛(wèi)星、紅外加熱、紅外干燥、醫(yī)用紅外、紅外測(cè)溫等,同時(shí)開始了民用黑體產(chǎn)品的研究。尤其是近20年來(lái),紅外溫度計(jì)的廣泛應(yīng)用,作為紅外溫度計(jì)檢定用的主要設(shè)備-黑體的市場(chǎng)需求量增加,這促進(jìn)了黑體技術(shù)向產(chǎn)品化傳化的進(jìn)度。
    對(duì)黑體技術(shù)的研究,尤其是對(duì)黑體發(fā)射率技術(shù)的研制,從20世紀(jì)50年代開始,一直是斷斷續(xù)續(xù)地進(jìn)行著。國(guó)內(nèi)一些大學(xué),對(duì)黑體發(fā)射率進(jìn)行研究,并根據(jù)輻射換熱原理,對(duì)當(dāng)時(shí)的黑體產(chǎn)品研究出一套發(fā)射率的計(jì)算方法。同時(shí),形成了對(duì)圓柱形黑體腔,腔體長(zhǎng)度和腔口之比(稱為形腔比)為一個(gè)固定的模式。1998年,在國(guó)防計(jì)量科研課題的研究中,專家在基于等溫和漫反射的基礎(chǔ)上,應(yīng)用輻射換熱原理,導(dǎo)出了黑體發(fā)射率全新的計(jì)算公式,從理論上證明了只要黑體腔內(nèi)表面溫度均勻且為漫反射,黑體的發(fā)射率只與黑體的腔口面積與內(nèi)表面面積之比、黑體腔內(nèi)表面發(fā)射率有關(guān),而與黑體的形狀、黑體的溫度無(wú)關(guān),系統(tǒng)闡述了黑體發(fā)射率的理論,使得對(duì)黑體發(fā)射率理論的研究,向前邁進(jìn)了一步,同時(shí)對(duì)于黑體的研制和生產(chǎn),有著極大的指導(dǎo)意義。


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