石墨膜熱導率測試中熱像儀測溫不確定度傳遞
發(fā)布時間:2021-11-12 01:12
導熱石墨膜是多層薄膜復合材料,等效面向?qū)嵯禂?shù)是表征其性能的關鍵參數(shù)。基于熱流環(huán)路積分的無損測試方法依賴于熱像儀測溫,但目前對熱像儀測溫引起的不確定度傳遞缺乏深入研究。通過測溫模型分析,提出熱像儀增益系數(shù)標定和偏置系數(shù)非均勻性是主要不確定度來源,且二者均受時變特性影響;趦蓚恒溫輻射源對熱像儀時變特性實驗分析,認為增益系數(shù)均勻且穩(wěn)定,而偏置系數(shù)時變且非均勻,為不確定度的主要來源。因此提出使用外部合作黑體在20 s內(nèi)進行實時偏置系數(shù)校正的措施,校正后偏置系數(shù)非均勻性引入的影響降低至0.37%,增益系數(shù)標定結(jié)果相對標準差為0.99%。測溫影響傳遞到導熱系數(shù)測試的不確定度為1.03%。本文工作對其他定量熱成像應用不確定度分析具借鑒意義。
【文章來源】:激光與紅外. 2020,50(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
驗證系統(tǒng)示意圖如圖2(a)所示。其中,觀測對象A為表面噴涂黑體涂料的銅板,使其溫度穩(wěn)定于室溫,并利用熱電偶實時測量其溫度以確保其溫度波動小于0.1 ℃;觀測對象B為中溫精密黑體輻射源LUMA SENSER M310H,使之穩(wěn)定在42 ℃。熱像儀采集到的熱圖像如圖2(b)所示。黑體輻射源B的溫度穩(wěn)定性指標為8 h內(nèi)波動0.5 ℃,可近似視作恒定輻射源。同時,為減小黑體標靶非均勻性的影響,僅對視場中心局部區(qū)域S內(nèi)數(shù)據(jù)進行分析。
通過一天內(nèi)多組實驗分析增益系數(shù)的時變特性,考查銅板A和黑體輻射源B的熱像儀測溫值相對實際溫度的增益系數(shù)。如圖3所示,15次測量標準差僅為0.015,與隨機噪聲水平相當,增益系數(shù)時變情況不劇烈,因此可以忽略該影響,而將其折合在隨機噪聲中考慮。3.2.2 增益系數(shù)的非均勻性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于熱成像的背膠石墨膜面向熱導率測試方法[J]. 侯德鑫,陳玥,葉樹亮. 化工學報. 2019(S2)
[2]紅外熱波無損檢測技術的研究現(xiàn)狀與進展[J]. 鄭凱,江海軍,陳力. 紅外技術. 2018(05)
[3]微米級超薄石墨膜的導熱性能測試[J]. 劉珊,徐梁,曾智強. 炭素. 2017(04)
[4]紅外熱像儀的空間噪聲和時間噪聲分析[J]. 馬寧,劉莎,李江勇. 激光與紅外. 2017(06)
[5]空間噪聲等效溫差測試方法研究[J]. 樂麗珠,陸正杰,王小鳳,于聞,楊帆,張成. 紅外技術. 2016(06)
[6]基于熱成像的薄片材料熱擴散率快速無損檢測[J]. 王曉娜,厲陽,侯德鑫,葉樹亮. 計量學報. 2016 (03)
[7]一種基于數(shù)字技術的凝視型焦平面熱像儀均勻性檢測方法研究[J]. 夏麗昆,張成. 計量與測試技術. 2015(12)
[8]熱像儀空間NETD測量技術[J]. 胡鐵力,馬世幫,郭羽,辛舟,李四維,解琪,劉瑞星,范紀紅,張玫,謝毅,劉軍寧. 應用光學. 2014(06)
[9]紅外熱像儀的噪聲分析[J]. 李相民,倪國強. 紅外與激光工程. 2008(S2)
[10]利用紅外熱成像技術測算碳纖維材料的熱擴散系數(shù)[J]. 賈志海,牛剛,王經(jīng),玄哲浩. 計量學報. 2004(04)
博士論文
[1]基于紅外熱成像的溫度場測量關鍵技術研究[D]. 王華偉.中國科學院研究生院(西安光學精密機械研究所) 2013
本文編號:3489905
【文章來源】:激光與紅外. 2020,50(09)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
驗證系統(tǒng)示意圖如圖2(a)所示。其中,觀測對象A為表面噴涂黑體涂料的銅板,使其溫度穩(wěn)定于室溫,并利用熱電偶實時測量其溫度以確保其溫度波動小于0.1 ℃;觀測對象B為中溫精密黑體輻射源LUMA SENSER M310H,使之穩(wěn)定在42 ℃。熱像儀采集到的熱圖像如圖2(b)所示。黑體輻射源B的溫度穩(wěn)定性指標為8 h內(nèi)波動0.5 ℃,可近似視作恒定輻射源。同時,為減小黑體標靶非均勻性的影響,僅對視場中心局部區(qū)域S內(nèi)數(shù)據(jù)進行分析。
通過一天內(nèi)多組實驗分析增益系數(shù)的時變特性,考查銅板A和黑體輻射源B的熱像儀測溫值相對實際溫度的增益系數(shù)。如圖3所示,15次測量標準差僅為0.015,與隨機噪聲水平相當,增益系數(shù)時變情況不劇烈,因此可以忽略該影響,而將其折合在隨機噪聲中考慮。3.2.2 增益系數(shù)的非均勻性
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于熱成像的背膠石墨膜面向熱導率測試方法[J]. 侯德鑫,陳玥,葉樹亮. 化工學報. 2019(S2)
[2]紅外熱波無損檢測技術的研究現(xiàn)狀與進展[J]. 鄭凱,江海軍,陳力. 紅外技術. 2018(05)
[3]微米級超薄石墨膜的導熱性能測試[J]. 劉珊,徐梁,曾智強. 炭素. 2017(04)
[4]紅外熱像儀的空間噪聲和時間噪聲分析[J]. 馬寧,劉莎,李江勇. 激光與紅外. 2017(06)
[5]空間噪聲等效溫差測試方法研究[J]. 樂麗珠,陸正杰,王小鳳,于聞,楊帆,張成. 紅外技術. 2016(06)
[6]基于熱成像的薄片材料熱擴散率快速無損檢測[J]. 王曉娜,厲陽,侯德鑫,葉樹亮. 計量學報. 2016 (03)
[7]一種基于數(shù)字技術的凝視型焦平面熱像儀均勻性檢測方法研究[J]. 夏麗昆,張成. 計量與測試技術. 2015(12)
[8]熱像儀空間NETD測量技術[J]. 胡鐵力,馬世幫,郭羽,辛舟,李四維,解琪,劉瑞星,范紀紅,張玫,謝毅,劉軍寧. 應用光學. 2014(06)
[9]紅外熱像儀的噪聲分析[J]. 李相民,倪國強. 紅外與激光工程. 2008(S2)
[10]利用紅外熱成像技術測算碳纖維材料的熱擴散系數(shù)[J]. 賈志海,牛剛,王經(jīng),玄哲浩. 計量學報. 2004(04)
博士論文
[1]基于紅外熱成像的溫度場測量關鍵技術研究[D]. 王華偉.中國科學院研究生院(西安光學精密機械研究所) 2013
本文編號:3489905
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3489905.html
教材專著