【国家计量标准(JJ)】 -50～ 90℃黑体辐射源校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范JJF1080—2002
一50～+90℃黑体辐射源
校准规范
Calibration Specification of BlackbodyRadiatorsin~50～+90℃
2002-04-15发布
2002-07-01实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJF1080—2002
50～+90℃黑体辐射源
校准规范
Calibration Specification ofBlackbodyRadiatorsin-50~+90℃JJF1080-
本规范经国家质量监督检验检疫总局于2002年04月15日批准，并自2002年07月01日起施行。
归口单位：全国光学计量技术委员会起草单位：中国计量科学研究院本规范由归口单位负责解释
本规范主要起草人：
张建铺
JJF1080—2002
（中国计量科学研究院）
（中国计量科学研究院）
引用文献·
计量特性
通用要求，
计量要求
校准条件
标准器及其他设备：
环境条件
校准项目和校准方法
校准项目
校准方法·
校准结果
附录A
附录B
附录C
附录D
校准证书格式
校准记录内容
不确定度评定
JJF1080-2002
-50～+90℃黑体全辐射比较装置图（1）
（4）
1范围
JJF1080—2002
一50～+90℃黑体辐射源校准规范本规范适用于各种黑体辐射源的校准。黑体辐射源的工作温度范围为一50～+90℃，+90～+250℃黑体和其他类型的热辐射源的校准可参照本规范执行。2引用文献
JJG2093一1995常温黑体辐射计量器具检定系统使用本规范时，应注意使用引用文献的现行有效版本。3概述
工作在-50～+90℃温度范围的黑体辐射源主要用于红外探测元件、红外仪器整机性能测试、红外测温仪、热象仪校准等领域。黑体辐射源主要由黑体空腔、黑体空腔测温、控温元件或系统、保温层及外壳等组成。常用的黑体空腔形状有圆柱形、圆锥形、球形、圆柱加圆锥形、圆柱加倒锥形以及其他形状；黑体空腔测温和控温元件可以是电阻温度计或热电偶温度计；控温系统可采用热管法、恒温液流法、电阻加热法等。4计量特性
4.1通用要求
外形尺寸合理，结构紧凑，装配可靠；辐射面、腔体内表面涂料均匀，氧化膜无明显剥落，表面无划痕；无漏水、漏电和其他异常现象；黑体外壳与环境温差不得超过10 K。
4.2计量要求
有效发射率：≥0.92
全辐射温度测量范围：-50～+90℃全辐射亮度测量范围：45320W?m25校准条件
5.1标准器及其他设备
校准装置设备图参见附录D。
5.1.1-50～+90℃标准黑体一台，主要技术指标为：黑体空腔直径：>60mm
空腔有效发射率：>0.999
测温不确定度（k=2）：0.1K
JJF1080—2002
空腔控温稳定性：0.02K/15min
5.1.2标准水槽（+20～+90℃控温）一台5.1.3酒精低温恒温槽（-50~+20℃控温）一台5.1.4常温黑体全辐射比较测量装置一套主要包括红外辐射计一台，其噪声等效辐射亮度为1.1×10-6W·cm-2.sr-1，噪声等效温度为0.01K。
5.1.5微机控制的数据采集系统一套5.2环境条件
实验室温度：（20土5）℃，在每个样品测量时间（约30min）内，实验室温度变化应小于1℃。
相对湿度：应小于80%RH。
校准项目和校准方法
6.1校准项目
本校准项目包括待测黑体辐射源有效发射率ε。、全辐射亮度L或全辐射温度T的校准。黑体辐射源的工作温度范围为：-50～+90℃。6.2校准方法bzxz.net
校准采用的是全辐射亮度比较法。6.2.1校准原理
a）黑体辐射源的全辐射出射度Mb为：M,=eaT(W·m-2)
式中：Tb一一黑体有效辐射面的绝对温度，K；e——黑体辐射源的有效发射率；g——斯藩-玻尔兹曼常数，g=5.67032×10-8W·m-2.K-4。b）黑体的全辐射亮度为：
待测黑体辐射源的全辐射亮度为：(W.m-2
式中：Vs，Vb一一分别为红外辐射计对准待测黑体和标准黑体时的响应。c）黑体的有效辐射亮度为：
JJF1080—2002
一为黑体的光谱辐射亮度（普朗克公式)，C1，C2分别为第一、式中：L—L=C1
第二普朗克常数；
S,——红外辐射计的光谱响应函数；入一一光谱辐射波长。
d）待测黑体的有效发射率e。按下式计算：（）
（5）
式中：Ls，M.，Tsr一分别为待测黑体的全辐射亮度、全辐射出射度和全辐射温度；Lb，Mb，Tb—一分别为与待测黑体温度相同的绝对黑体的全辐射亮度、全辐射出射度和绝对温度
e）待测辐射源的全辐射出射度（全辐射亮度）与某绝对黑体相同时，此时绝对黑体的温度即待测辐射源的全辐射温度T。通过红外辐射计分别测量标准黑体和待测黑体或黑体辐射源的红外响应值，此红外响应值正比于标准黑体或待测黑体的有效辐射亮度Lb或Ls。通过铂电阻温度计测得标准黑体和待测黑体或黑体辐射源的电阻值Rbi和Rb2，用相应程序计算出对应的标准黑体绝对温度Tb1，Tb2和有效辐射亮度Lrl，Lr2，并计算R。对应的待测黑体全辐射温度Ts。用式（2）将黑体或辐射源的有效辐射亮度转换为全辐射亮度；将式（1）代入式（4），经过变换用相应程序计算出待测黑体的有效辐射亮度、全辐射温度Tsr、全辐射亮度L就可得出待测黑体或辐射源的有效发射率εs。6.2.2校准步骤
校准装置图参见附录D。
a）光路调整
将标准黑体、辐射陷阱和红外辐射计都调整到校准光轴上，通过黑体平台的移动，将待测黑体调整到校准光轴上。1）用置于辐射陷井口的1光阑和分划板把两水准仪的光轴都调整到测量系统主光轴上。
2）微机控制黑体平台移动到最左端，调整标准黑体中轴到系统主光轴上。3）微机控制黑体平台移动到最右端，调整待测黑体中轴到系统主光轴上，并调整待测黑体前后位置，使它的腔口在光轴上的位置与标准黑体腔口在主光轴上的位置相同。
4）将待测黑体移出主光轴，调整红外辐射计中轴到系统主光轴上。5）将黑体平台移到最左端测量标准黑体位置，调整红外辐射计焦距到黑体腔口位置。
b）联接待测黑体电源、控温器和通水管道3
c）校准操作
JJF1080—2002
1）打开红外辐射计电源，调整到测量恒定辐射状态，预热2h；2）启动微机到工作状态，打开步进电机电源；3）打开两台数字多用表电源；
4）控制待测黑体温度到第一个测量温度Tt；5）打开恒温水槽电源和循环泵电源；6）调整恒温水槽设定值，控制标准黑体温度到T，2（℃）；7）把移动平台移到最左端测量标准黑体辐射信号位置；8）用测量控制程序中第一项功能，测量并记录对准标准黑体时红外辐射计的响应Vb值（测量50次信号的平均值）；9）测量并记录标准黑体铂电阻温度计电阻值Rb1；10）把移动平台移到最右端测量待测黑体辐射信号位置。用测量控制程序测量并记录对准待测黑体时红外辐射计的响应V（测量50次信号的平均值）；11）测量并记录待测黑体的绝对温度值T.或铂电阻值Rt1;12）调整恒温水槽设定值，控制标准黑体温度到Tb2；13）重复7）～9）测量操作，测量并记录标准黑体温度为Tb2时红外辐射计的响应Vb2和Rb2;
14）控制待测黑体温度到其他待测温度点Tt（i=1，2，，n-1。n为待测点数），重复6）～13）的测量操作，测量出各组Vbl:，Rblt，Vt，Tt（或Rt），Vb2和Rb2.值；
15）数据处理待全部测量完毕后统一进行。d）各待测点检测完后按下列顺序关闭测量设备1）关闭循环泵电源；
2）关闭恒温水槽电源；
3）关闭微机和步进电机电源；
4）关闭红外辐射计电源；
5）关闭两台数字多用表电源。
,7校准结果
经校准的－50～+90℃黑体辐射源发给校准证书，校准证书见附录A。4
附录A
送校者：
Applicant
送校者地址：
证书编号：
CertificateNo
JJF1080—2002
校准证书格式
校准证书
Calibration Certificate
Addressofapplicant
器具名称：
Description of device
制造厂：
Manufacturer
型号/规格：
Model/Type
接收日期：
ReceiptDate
Approvedby
未经授权，不得部分复制本证书出厂编号：
Series No.
校准专用章
This certificate can't be partly copied without authorization月
证书编号：
Certificate No.
JJF1080—2002
校准所依据技术文件（代号、名称）：Reference documentsforthecalibration(Code,Name)校准所使用的主要计量器具：
Main equipment of measurement used ir the calibration名
出厂编号：
Series No.
测量范围：
Measuring range
准确度/等级：
Accuracy/Class
证书编号：
Certificate No.
有效期至：
Valid before
校准的环境条件：
Environmental condition in the calibration温度：
限制使用条件和测量范围：
湿度：
Moisture
Limiting condition in use and measuring range6
证书编号：
CertificateNo.
JJF1080-2002
第页共
校准结果
Result of Calibration
黑体名称和编号：
黑体示值温度/℃
测量结果的相对扩展不确定度
全辐射温度/℃
Therelativeexpandeduncertainty ofmeasurementresults校准员
Calibratedby
核验员
Checked by
注：在填写校准结果时，如需要，可另加附件说明。Note:Filling in the result of calibration, if need be,may add to statements有效发射率
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。