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真空泵油用稳态卡计法对热控资料半球发射率的测试钻研

2020-01-15

真空泵油用稳态卡计法对热控资料半球发射率的测试钻研

利用稳态卡计法设计了一种测试资料半球发射率的尝试安装,并对其继续了不确定度综合。运用该安装对二次名义镜(OSR)的室温半球发射率继续了测试,测试后果不确定度小于2.00%。同声,运用该安装测试了OSR与一种新型相变资料在190~350K间的半球发射率。1、小引

2、测试原理

采纳稳态卡计法测量资料半球发射率。假如样品的半球发射率εh等于半球吸引率,当样品热度达成热失调时,有如次关系式

式中σ为斯蒂芬-波尔兹曼常数;As为样品的名义积;Ts和Tw别离为样品与测试室内壁的热度;Q为加热器的加热功率;Qw为样品经过引线的热损;Qg为测试室内由残余气体导致的热损;Qr为样品与测试室内壁屡次反照样品吸引的能量:

在测试内中中,测试室内维持高真空,且测试室内名义积远大于样品名义积,因此,Qg与Qr能够疏忽不计;因为采纳的加热丝及引线直径都较细,故可疏忽引线的热损Qw。经过测量加热器的加热功率Q、样品热度Ts与测试室内壁热度Tw以及样品的名义积As,采纳公式(2)划算资料的半球发射率εh

3、尝试安装

测试零碎简图如图1所示。该零碎重要由外部装有测试室的绝热容器、真空零碎、直流稳压电源、数字电压表、样品单元等组成。测试室内壁尺寸为Φ250mm×280mm,名义涂有一层亚光黑漆(εh≈0.90)。测试时在绝热容器中增添制冷工质。真空零碎由旋片电泵及油放散泵组成,真空度维持在1×10-3Pa。样品单元如图2所示,由两片相反的样品(40.0mm×40.0mm×0.5mm)和一个加热片(40.0mm×40.0mm×0.2mm)组成。采纳铜-康铜热电偶测量样品热度,热电偶与加热丝的直径均为0.16mm。采纳长春电器量具厂的WYJ型直流稳压电源提供加热直流电。采纳7071型数字电压表测量热电偶热电势:

1.绝热容器;2.测试室;3.样品单元;4.稳压电源;5.数字电压表;6.真空机组

图1尝试安装示用意

1.加热丝;2.热电偶;3.样品;4.加热器

图2样品单元示用意4、尝试

运用该测试安装测试了铈玻璃二次名义反照镜(OSR)和一种相变资料在相反热度下的半球发射率。测试前先测量样品的名义积并将热电偶生动在样品名义,而后将样品单元装入真空室,开启真空机组,信以为真空度达成1×10-3Pa时,向绝热容器中注入液氮。待内腔体热度稳固时,结束测量并纪录数据。由公式(2)划算半球发射率,并将所计作数据与文献值继续比对。5、后果与探讨

该测试安装所测量OSR的室温半球发射率与真空技能网上另文提供的值的比拟如表1所列。能够看出,该安装的室温测试值与文献值间的误差小于2.00%,该安装可以较为正确的测量出资料的半球发射率:

表1OSR的室温测试值比拟

表2是运用该安装对相反热度下OSR及一种相变资料的半球发射率测试值。由表2能够看出,OSR的发射率随热度升高逐步减小,且在190~350K间变迁较小,降幅为0.08;而相变资料的发射率随热度升高逐步增多,且变迁较为显然,尤其是在230~270K间,增幅达成0.17,在整个测试温区内,半球发射率增幅胜于60%。这重要是所以该资料在高温下在于非金属相,体现出非金属的热辐射特点,存在较低的发射率值,可缩小热辐射,销毁热量;热度较高时,该资料体现出非导体的热辐射特点,存在较高的发射率值,可加强辐射换热,消散多余热量:

表2相反热度下OSR与相变资料的半球发射率

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