中温法辐射率测量仪实验指导书
目 录
第章 实验装置说明 1
第节 系统概述 1
概述 1
二 装置特点 1
三 技术指标 1
第二节 实验装置介绍 2
象组成 2
二 控制系统 2
第二章 中温法辐射率测量实验 3
实验目 3
二原理概述 3
三实验设备 5
四实验容步骤 5
五注意事项 5
六实验计算公式 5
七实验数记录处理 6
八实验报告 6
九思考题 6
第章 实验装置说明
第节 系统概述
概述
辐射指量电磁波粒子形式外扩散辐射传热广泛应航天事业工业锅炉太阳集热器中材料表面覆盖涂层提高光谱吸收效手段提高集热器效率重措施装置采较法测量物体法辐射率通热传导热源传导体测量点稳定温度
二 装置特点
1 装置采专工作台（配万轮移动方便）等设计思路新颖结构安全
2 系统采数显高精度仪表保证精度稳定性采铂热电阻作温度探头测试观测点温度
3 电流型漏电保护载保护接保护身设备进行效保护
三 技术指标
1 输入电源：单相 AC 220V ±10 50Hz
2 工作环境：温度0℃～+40℃相湿度＜85（25℃)海拔＜4000m
3 系统容量：＜1kW
4 安全保护：具漏电压漏电流保护装置安全符合国家标准
5 外形尺寸：1170mm×720mm×1120mm
第二节 实验装置介绍
实验装置图1示包括实物电气控制部分实物绝热腔体温度传感器热源传导体受体组成通温控仪监控温度调压旋钮调压模块调节加热器功率
图1
象组成
移动实验台绝热腔体温度传感器热源传导体受体等组成
温度传感器：PT100
电加热棒：规格AC 220V220W
二 控制系统
控制屏漏电保护器温控仪指示灯钮开关交流调压模块等组成
第二章 中温法辐射率测量实验
实验目
较法定性测量中温辐射时物体黑度ε
二原理概述
n物体组成辐射换热系统中利净辐射法求物体I纯换热量：
(1)
式中：
Qneti——i面净辐射换热量
Qabsi——i面表面吸热量
Qei ——i面身辐射热量
εi ——i面黑度
Xi（dk）——k面i面角系数
Eeffk——k面效辐射力
Ebi——i面辐射力
—— i面吸收率
Fi——i面面积
根实验设备情况认：
1 热源腔体端面1传导圆筒2黑体
2 热源腔体端面1传导圆筒2受体3表面温度均匀（图1）
图2 辐射换热简图
1—热源腔体端面 2—传导圆筒 3—受体
公式（1）写成：
根角系数互换性：
（2）
受体3环境然流方式换热：
（3）
式中：——换热系数
——测物体（受体）温度
——环境温度
（2）（3）式：
（4）
热源腔体端面1传导圆筒2表面温度致时 考虑体系123封闭系统：
（4）式写成：
（5）
式中σ称斯蒂芬——玻尔茨曼常数值567×108 w(m2·k4）
物体辐射率惯称黑度记ε
测物体（受体）ab黑度ε：
设 ：
（6）
b黑体时≈1（6）式写成：
（7）
三实验设备
1 中温法辐射率测量仪
2 中温法辐射率测量象
四实验容步骤
实验仪器较法定性测定物体黑度具体方法通改变三组加热源温度（热源组传导体二组）热源传导体测量点稳定温度然分测出测物体黑体两种受体恒温条件受辐射温度根公式计算出测物体黑度
具体步骤：
1 接通电源调整热源传导体左传导体右加热棒调压旋钮热源温度处某温度通温控仪测量热源传导体左传导体右温度根测温度微调相应调压旋钮三点温度量致（建议电压调节范围30V～70V温度调节范围60℃～80℃）
2 系统温度稳定（测温点基接误差超2℃五分钟点温度波动3℃）开始记录受体温度受体温度五分钟变化3℃时记组数分热源温度传导体左测温度传导体右测温度受体温度
3 取测物体受体更换黑体然重复实验测第二组数两组数代入公式（8）出测物体黑度测物体辐射率
五注意事项
1 热源传导体温度超95℃热源传导体调节电压宜超100V实验程中直接腔体接触免烫伤
2 做实验时热源腔体测物体腔体紧密接触缝隙
3 做实验前需检查测物体表面黑体表面确保测物体表面光洁否酒精表面擦净确保黑体表面黑度均匀否蜡烛进行表面熏黑
六实验计算公式
根（6）式实验计算公式：
（8）
式中：——受体黑体时黑度较法计算时似1
——受体测物体时黑度
——受体测物体时环境温差℃
0——受体黑体时环境温差℃
——受体黑体时热源均热力学温度K
——受体测物体时热源均热力学温度K
——受体黑体时热力学温度K
——受体测物体时热力学温度K
计算中受体环境温差单位采摄氏度热源受体温度均采热力学温度单位K
七实验数记录处理
室温_____℃
热源温度℃
传导体左测温度℃
传导体右测温度℃
热源均温度℃
受体温度℃
受体环境
温差℃
1（测）
2（黑体）
八实验报告
分析腔体温度分布情况实验结果影响
九思考题
1 分析着热源温度升高受体黑度变化规律
2 分析热源受体间距离改变实验结果影响
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第章 实验装置说明 1
第节 系统概述 1
概述 1
二 装置特点 1
三 技术指标 1
第二节 实验装置介绍 2
象组成 2
二 控制系统 2
第二章 中温法辐射率测量实验 3
实验目 3
二原理概述 3
三实验设备 5
四实验容步骤 5
五注意事项 5
六实验计算公式 5
七实验数记录处理 6
八实验报告 6
九思考题 6
第章 实验装置说明
第节 系统概述
概述
辐射指量电磁波粒子形式外扩散辐射传热广泛应航天事业工业锅炉太阳集热器中材料表面覆盖涂层提高光谱吸收效手段提高集热器效率重措施装置采较法测量物体法辐射率通热传导热源传导体测量点稳定温度
二 装置特点
1 装置采专工作台（配万轮移动方便）等设计思路新颖结构安全
2 系统采数显高精度仪表保证精度稳定性采铂热电阻作温度探头测试观测点温度
3 电流型漏电保护载保护接保护身设备进行效保护
三 技术指标
1 输入电源：单相 AC 220V ±10 50Hz
2 工作环境：温度0℃～+40℃相湿度＜85（25℃)海拔＜4000m
3 系统容量：＜1kW
4 安全保护：具漏电压漏电流保护装置安全符合国家标准
5 外形尺寸：1170mm×720mm×1120mm
第二节 实验装置介绍
实验装置图1示包括实物电气控制部分实物绝热腔体温度传感器热源传导体受体组成通温控仪监控温度调压旋钮调压模块调节加热器功率
图1
象组成
移动实验台绝热腔体温度传感器热源传导体受体等组成
温度传感器：PT100
电加热棒：规格AC 220V220W
二 控制系统
控制屏漏电保护器温控仪指示灯钮开关交流调压模块等组成
第二章 中温法辐射率测量实验
实验目
较法定性测量中温辐射时物体黑度ε
二原理概述
n物体组成辐射换热系统中利净辐射法求物体I纯换热量：
(1)
式中：
Qneti——i面净辐射换热量
Qabsi——i面表面吸热量
Qei ——i面身辐射热量
εi ——i面黑度
Xi（dk）——k面i面角系数
Eeffk——k面效辐射力
Ebi——i面辐射力
—— i面吸收率
Fi——i面面积
根实验设备情况认：
1 热源腔体端面1传导圆筒2黑体
2 热源腔体端面1传导圆筒2受体3表面温度均匀（图1）
图2 辐射换热简图
1—热源腔体端面 2—传导圆筒 3—受体
公式（1）写成：
根角系数互换性：
（2）
受体3环境然流方式换热：
（3）
式中：——换热系数
——测物体（受体）温度
——环境温度
（2）（3）式：
（4）
热源腔体端面1传导圆筒2表面温度致时 考虑体系123封闭系统：
（4）式写成：
（5）
式中σ称斯蒂芬——玻尔茨曼常数值567×108 w(m2·k4）
物体辐射率惯称黑度记ε
测物体（受体）ab黑度ε：
设 ：
（6）
b黑体时≈1（6）式写成：
（7）
三实验设备
1 中温法辐射率测量仪
2 中温法辐射率测量象
四实验容步骤
实验仪器较法定性测定物体黑度具体方法通改变三组加热源温度（热源组传导体二组）热源传导体测量点稳定温度然分测出测物体黑体两种受体恒温条件受辐射温度根公式计算出测物体黑度
具体步骤：
1 接通电源调整热源传导体左传导体右加热棒调压旋钮热源温度处某温度通温控仪测量热源传导体左传导体右温度根测温度微调相应调压旋钮三点温度量致（建议电压调节范围30V～70V温度调节范围60℃～80℃）
2 系统温度稳定（测温点基接误差超2℃五分钟点温度波动3℃）开始记录受体温度受体温度五分钟变化3℃时记组数分热源温度传导体左测温度传导体右测温度受体温度
3 取测物体受体更换黑体然重复实验测第二组数两组数代入公式（8）出测物体黑度测物体辐射率
五注意事项
1 热源传导体温度超95℃热源传导体调节电压宜超100V实验程中直接腔体接触免烫伤
2 做实验时热源腔体测物体腔体紧密接触缝隙
3 做实验前需检查测物体表面黑体表面确保测物体表面光洁否酒精表面擦净确保黑体表面黑度均匀否蜡烛进行表面熏黑
六实验计算公式
根（6）式实验计算公式：
（8）
式中：——受体黑体时黑度较法计算时似1
——受体测物体时黑度
——受体测物体时环境温差℃
0——受体黑体时环境温差℃
——受体黑体时热源均热力学温度K
——受体测物体时热源均热力学温度K
——受体黑体时热力学温度K
——受体测物体时热力学温度K
计算中受体环境温差单位采摄氏度热源受体温度均采热力学温度单位K
七实验数记录处理
室温_____℃
热源温度℃
传导体左测温度℃
传导体右测温度℃
热源均温度℃
受体温度℃
受体环境
温差℃
1（测）
2（黑体）
八实验报告
分析腔体温度分布情况实验结果影响
九思考题
1 分析着热源温度升高受体黑度变化规律
2 分析热源受体间距离改变实验结果影响
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