生高溫紅外輻射。硅碳棒陣列33中硅碳棒的數(shù)量，可以根據(jù)每 根硅碳棒的輻射強(qiáng)度、輻射亮度、以及在靶標(biāo)設(shè)計(jì)過程中對(duì)紅外輻射源的輻射強(qiáng)度和輻射 亮度的要求進(jìn)行確定。比如，改變陣列33可以僅包括包括一根硅碳棒，也可以包括通過導(dǎo) 線34首尾相連的至少兩根硅碳棒，硅碳棒的兩端分別架設(shè)在陶瓷支架32上。為了減低定 量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)工作過程中由于導(dǎo)線發(fā)熱對(duì)輻射溫度的影響，優(yōu)選地，導(dǎo)線34采 用電阻率較低的銅線。本發(fā)明實(shí)施例中，以硅碳棒陣列33包含6根硅碳棒為例進(jìn)行說明。 為了保證硅碳棒陣列33產(chǎn)生的紅外輻射的均勻性，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，當(dāng)硅碳棒陣 列33包括至少兩根硅碳棒時(shí)，該至少兩根硅碳棒在陶瓷支架32上均勻分布。優(yōu)選地，該至 少兩根硅碳棒相互平行、且間隔均勻地架設(shè)在陶瓷支架32上。
[0039] 控制器2用于控制硅碳棒陣列33產(chǎn)生紅外輻射，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，控制 器2包括：參數(shù)設(shè)置單元（圖中未示出）和控制單元（圖中未示出）。參數(shù)設(shè)置單元，用于 設(shè)置硅碳棒陣列33的預(yù)設(shè)工作溫度，并將該預(yù)設(shè)工作溫度傳輸至控制單元；控制單元，根 據(jù)接收的預(yù)設(shè)工作溫度，控制硅碳棒陣列33在該預(yù)設(shè)工作溫度下工作。優(yōu)選地，參數(shù)設(shè)置 單元進(jìn)一步用于：設(shè)置硅碳棒陣列33的預(yù)設(shè)工作電壓和電流，并將該預(yù)設(shè)工作電壓和電流 傳輸至控制單元；控制單元進(jìn)一步用于：根據(jù)接收的預(yù)設(shè)工作電壓和電流，控制娃碳棒陣 列33在預(yù)設(shè)工作電壓和電流下達(dá)到工作溫度。
[0040] 不管是硅碳棒陣列33的預(yù)設(shè)工作電壓和電流、還是硅碳棒陣列33的預(yù)設(shè)工作溫 度，都需要根據(jù)輻射功率、輻射波長(zhǎng)和輻射溫度，以普朗克黑體輻射定律為基礎(chǔ)經(jīng)過計(jì)算獲 取。由于硅碳棒只是近似與灰體，其輻射功率與輻射波長(zhǎng)和輻射溫度之間并不是嚴(yán)格遵循 普朗克黑體輻射定律的，因此計(jì)算出的理論值與實(shí)際值之間存在誤差?？刂破鞯目刂凭?以及輻射模塊的輻射損耗也有可能使輻射模塊3的實(shí)際輻射溫度偏離預(yù)先設(shè)定的工作溫 度。
[0041] 為了獲取輻射模塊3的實(shí)時(shí)輻射溫度，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，定量型高溫紅 外輻射模塊系統(tǒng)進(jìn)一步包括：溫度監(jiān)測(cè)模塊。該溫度監(jiān)測(cè)模塊與控制器2相連，用于監(jiān)測(cè)輻 射模塊3的實(shí)時(shí)輻射溫度，并將實(shí)時(shí)輻射溫度傳輸給控制器2。優(yōu)選地，溫度監(jiān)測(cè)模塊包括 測(cè)溫?zé)犭娕?。測(cè)溫?zé)犭娕?的數(shù)量可以是一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)，當(dāng)測(cè)溫?zé)犭娕?的數(shù)量為兩 個(gè)或兩個(gè)以上時(shí)，可以將所有熱電偶檢測(cè)的實(shí)時(shí)溫度的平均值作為輻射模塊3的實(shí)時(shí)輻射 溫度并傳輸給控制器2。測(cè)溫?zé)犭娕?可以固定地設(shè)置在反射板31上，也可以固定在或者 硅碳棒陣列33上。
[0042] 為了避免輻射模塊3的實(shí)際輻射溫度偏離預(yù)先設(shè)定的工作溫度，從而實(shí)現(xiàn)紅外輻 射源工作溫度的精確調(diào)節(jié)和控制，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，控制器2進(jìn)一步包括：溫度比 較單元，用于接收溫度監(jiān)測(cè)模塊傳輸?shù)膶?shí)時(shí)輻射溫度，將接收的實(shí)時(shí)輻射溫度與預(yù)先設(shè)置 的工作溫度進(jìn)行比較；若實(shí)時(shí)輻射溫度低于工作溫度，則提高施加在硅碳棒陣列兩端的電 壓和/或電流；若實(shí)時(shí)輻射溫度高于工作溫度，則降低施加在硅碳棒陣列兩端的電壓和/或 電流，使硅碳棒陣列在工作溫度下工作?？刂破?還可以進(jìn)一步包括存儲(chǔ)單元。存儲(chǔ)單元 根據(jù)接收的實(shí)時(shí)輻射溫度與預(yù)先設(shè)置的工作溫度的關(guān)系，建立硅碳棒陣列33的預(yù)設(shè)工作 溫度與輻射模塊3的輻射溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后根據(jù)擬獲得的輻射溫度查詢?cè)搶?duì)應(yīng)關(guān) 系，獲得與該輻射溫度對(duì)應(yīng)的硅碳棒陣列33的預(yù)設(shè)工作溫度。和/或存儲(chǔ)單元根據(jù)接收的 實(shí)時(shí)輻射溫度與預(yù)先設(shè)置的工作溫度的關(guān)系，建立硅碳棒陣列33的預(yù)設(shè)工作電壓和電流 與輻射模塊3的輻射溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后根據(jù)擬獲得的輻射溫度查詢?cè)搶?duì)應(yīng)關(guān)系， 獲得與該輻射溫度對(duì)應(yīng)的硅碳棒陣列33的預(yù)設(shè)工作電壓和電流。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的定量型高溫紅外輻射模塊系統(tǒng)的控制器還可以進(jìn)一步包括：溫度顯 示單元，用于接收溫度監(jiān)測(cè)模塊傳輸?shù)膶?shí)時(shí)輻射溫度并顯示。
[0044] 為了獲取定量型高溫紅外輻射模塊系統(tǒng)工作過程中的各種參數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)本發(fā)明 的定量型高溫紅外輻射模塊系統(tǒng)還可以包括與控制器2連接的遠(yuǎn)程記錄模塊4。定量型高 溫紅外輻射模塊系統(tǒng)工作過程中，遠(yuǎn)程記錄模塊4能夠從控制器2獲取硅碳棒陣列33的預(yù) 設(shè)工作電壓和電流、預(yù)設(shè)工作溫度以及輻射模塊3的實(shí)時(shí)輻射溫度等數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)。
[0045] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例通過采用硅碳棒陣列作為輻射源，并使定量型高 溫紅外輻射源系統(tǒng)進(jìn)行單向輻射，能夠?qū)崿F(xiàn)輻射溫度的精確控制，提高輻射強(qiáng)度。
[0046] 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng) 視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，包括：輻射模塊、控制器以及用于為定量型高溫 紅外輻射模塊系統(tǒng)提供電力的電源；其中， 所述輻射模塊用于產(chǎn)生高溫紅外輻射，包括：反射板、設(shè)置于所述反射板的一側(cè)的保 溫材料、設(shè)置于所述反射板的另一側(cè)的陶瓷支架、以及架設(shè)在所述陶瓷支架上的硅碳棒陣 列； 所述硅碳棒陣列的兩端分別與所述控制器連接，用于在所述控制器的控制下產(chǎn)生高溫 紅外輻射，包括：一根硅碳棒，或者，通過導(dǎo)線首尾相連的至少兩根硅碳棒；所述硅碳棒的 兩端分別架設(shè)在所述陶瓷支架上。2. 如權(quán)利要求1所述的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，其中，所述反射板為弧形結(jié)構(gòu)，所 述保溫材料設(shè)置于所述弧形結(jié)構(gòu)的外側(cè)弧面上，所述陶瓷支架設(shè)置在所述弧形結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè) 弧面上。3. 如權(quán)利要求2所述的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，其中，所述至少兩根硅碳棒在所 述陶瓷支架上均勻分布。4. 如權(quán)利要求3所述的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，其中，所述至少兩根硅碳棒相互 平行、且間隔均勻地架設(shè)在所述陶瓷支架上。5. 如權(quán)利要求1所述的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：溫度監(jiān)測(cè)模塊； 所述溫度監(jiān)測(cè)模塊與所述控制器相連，用于監(jiān)測(cè)所述輻射模塊的實(shí)時(shí)輻射溫度，并將 所述實(shí)時(shí)輻射溫度傳輸給所述控制器。6. 如權(quán)利要求5所述的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，其中，所述溫度監(jiān)測(cè)模塊包括測(cè) 溫?zé)犭娕迹凰鰷y(cè)溫?zé)犭娕脊潭ǖ卦O(shè)置在所述反射板或者所述硅碳棒陣列上。7. 如權(quán)利要求1所述的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，其中，所述控制器包括： 參數(shù)設(shè)置單元，用于預(yù)先設(shè)置所述硅碳棒陣列的工作溫度，并將所述工作溫度傳輸至 控制單元； 控制單元，用于根據(jù)接收的所述工作溫度，控制所述硅碳棒陣列在所述工作溫度下工 作。8. 如權(quán)利要求7所述的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，其中， 所述參數(shù)設(shè)置單元進(jìn)一步用于：預(yù)先設(shè)置所述硅碳棒陣列的工作電壓和電流，并將所 述工作電壓和電流傳輸至控制單元； 所述控制單元進(jìn)一步用于：根據(jù)接收的所述工作電壓和電流，控制所述娃碳棒陣列在 所述工作電壓和電流下達(dá)到所述工作溫度。9. 如權(quán)利要求7或8所述的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：溫度監(jiān)測(cè)模塊， 用于監(jiān)測(cè)所述輻射模塊的實(shí)時(shí)輻射溫度，并將所述實(shí)時(shí)輻射溫度傳輸給所述控制器； 所述控制器進(jìn)一步包括： 溫度比較單元，用于接收所述溫度監(jiān)測(cè)模塊傳輸?shù)乃鰧?shí)時(shí)輻射溫度，將接收的所述 實(shí)時(shí)輻射溫度與預(yù)先設(shè)置的所述工作溫度進(jìn)行比較；若所述實(shí)時(shí)輻射溫度低于所述工作溫 度，則提高施加在所述硅碳棒陣列兩端的電壓和/或電流；若所述實(shí)時(shí)輻射溫度高于所述 工作溫度，則降低施加在所述硅碳棒陣列兩端的電壓和/或電流，使所述硅碳棒陣列在所 述工作溫度下工作。10. 如權(quán)利要求7所述的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，進(jìn)一步包括：溫度監(jiān)測(cè)模塊，用 于監(jiān)測(cè)所述輻射模塊的實(shí)時(shí)輻射溫度，并將所述實(shí)時(shí)輻射溫度傳輸給所述控制器； 所述控制器進(jìn)一步包括： 溫度顯示單元，用于接收所述溫度監(jiān)測(cè)模塊傳輸?shù)乃鰧?shí)時(shí)輻射溫度并顯示。
【專利摘要】公開了一種定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，包括：輻射模塊、控制器以及用于為定量型高溫紅外輻射模塊系統(tǒng)提供電力的電源；其中，輻射模塊包括：反射板、設(shè)置于反射板的一側(cè)的保溫材料、設(shè)置于反射板的另一側(cè)的陶瓷支架、以及架設(shè)在陶瓷支架上的硅碳棒陣列；硅碳棒陣列的兩端分別與控制器連接，用于在控制器的控制下產(chǎn)生高溫紅外輻射。根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)輻射溫度的精確控制，并提高輻射強(qiáng)度。
【IPC分類】G01J5/00
【公開號(hào)】CN105222897
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510572297
【發(fā)明人】王云強(qiáng), 萬繼敏, 李學(xué)智
【申請(qǐng)人】北京環(huán)境特性研究所
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年9月10日