[实用新型]黑体辐射源的黑体空腔结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种标准和精密的检定或校准设备，特别涉及一种具有新型空腔结构的黑体辐射源。

背景技术

随着红外技术和探测器技术的进步，近几年涌现出大量的低温辐射温度计，其最低测量温度可以达到-80～100℃，从而对它们进行检定或校准的相应的黑体辐射源也大量增加。当在-10℃以下进行检定或校准时，黑体空腔内部会产生结霜、结露和雾气现象，这种现象会在很大程度上改变空腔内壁的表面发射率并产生介质吸收，致使空腔底部的有效发射率明显降低，成为一项主要的不确定度来源。

发明内容

本实用新型是针对现有空腔在-10℃以下出现的结霜、结露和雾气现象的问题，提出了一种具有新型结构的黑体辐射源的黑体空腔结构，有效地解决这个长期未能解决的技术问题，能完全避免结霜、结露和雾气现象的发生，大大提高了检定或校准的准确度。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种黑体辐射源的黑体空腔结构，包括黑体空腔，高压纯氮气源，预冷氮气的螺旋型管，低温液体介质，用于插入标准铂电阻温度计的等温块，黑体腔的氮气夹层，其特点是：黑体空腔内置有用于插入标准铂电阻温度计的等温块，黑体空腔外层设有黑体腔的氮气夹层，黑体腔的氮气夹层与黑体空腔连通，黑体腔的氮气夹层通过预冷氮气的螺旋型管连接高压纯氮气源，且黑体空腔及等温块、黑体腔的氮气夹层、预冷氮气的螺旋型管均置于恒温槽的低温液体介质内。

高压纯氮气源与预冷氮气的螺旋型管之间连接有用于调节和控制输入氮气的针阀。黑体腔的氮气夹层外侧端上设有使得氮气从黑体腔底部往黑体腔口扩散，以阻挡空气进入黑体空腔内的黑体腔氮气输入口，内侧内端下面设有黑体腔氮气输出口。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型的黑体辐射源的新型黑体空腔结构，其作用是完全消除在-10℃以下空腔内部由水蒸汽所形成的结霜、结露、雾气现象，从而大大提高了空腔黑体辐射的准确度。应用独特的空腔结构，黑体辐射源在-10℃以下工作时，纯氮气可以源源不断地输入空腔内部，以驱散存在于空腔内部的带有水蒸气的空气，使氮气占满腔内的全部空间。在稳定和平衡的状态下，空腔内部仍处于一个大气压下。由于氮气输入流量足够地小并保持恒定，因而它不会影响空腔内部的温场分布，从而保证了黑体辐射源用于检定或校准的准确性和可靠性。

这种新型的黑体辐射源完全消除了在-10℃以下结霜、结露和雾气现象，大大提高了用于检定或校准的准确度。这在黑体空腔技术领域是一种突破。完全避免了空腔在-10℃以下出现的结霜、结露和雾气现象的发生。

附图说明

图1是本实用新型的黑体辐射源的黑体空腔结构示意图。

具体实施方式

下面结构附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种黑体辐射源的黑体空腔结构是一个带有新型黑体空腔的恒温槽。它由一个供纯氮气系统构成。它包括黑体空腔1，高压纯氮气源8，预冷氮气的螺旋型管6，低温液体介质7，用于插入标准铂电阻温度计的等温块5，黑体腔的氮气夹层2，用于调节和控制输入氮气的针阀9。

黑体空腔1内置有用于插入标准铂电阻温度计的等温块5，黑体空腔1外层设有黑体腔的氮气夹层2，黑体腔的氮气夹层2与黑体空腔1连通，黑体腔的氮气夹层2通过预冷氮气的螺旋型管6连接高压纯氮气源8，且黑体空腔1及等温块（5）、黑体腔的氮气夹层2、预冷氮气的螺旋型管6均置于恒温槽的低温液体介质7内。高压纯氮气源8与预冷氮气的螺旋型管6之间连接有用于调节和控制输入氮气的针阀9。黑体腔的氮气夹层2外侧端上设有使得氮气从黑体腔1底部往黑体腔口扩散，以阻挡空气进入黑体空腔1内的黑体腔氮气输入口3，内侧内端下面设有黑体腔氮气输出口4。

预冷螺旋型管6使输入空腔的氮气的温度与低温液体介质的温度保持一致。用于插入标准铂电阻的等温块5，使铂电阻的温度显示值与空腔底部的温度保持一致。黑体腔的氮气夹层2可以改善空腔内部的温场均匀性，从而提高黑体空腔的发射率。针阀9可以对输入氮气量进行细微调节并保证输入流量的恒定。

具有一定厚度的黑体空腔等温块5浸泡在低温液体介质7内，以保证插入等温块5内的标准铂电阻所示温度与空腔底部温度的一致性。