中溫法向輻射率測量儀實驗裝置的介紹及使用說明
實驗裝置如下圖1所示，包括實物和電氣控制部分。實物由絕熱腔體和溫度傳感器，熱源，傳導體，受體組成。通過溫控儀監控溫度，調壓旋鈕及調壓模塊來調節加熱器的功率。
圖1
一、對象組成
由可移動實驗臺、絕熱腔體、溫度傳感器、熱源、傳導體、受體等組成。
溫度傳感器：PT100。
電加熱棒：規格AC 220V/220W。
二、控制系統
由控制屏、漏電保護器、溫控儀、指示燈、按鈕開關、交流調壓模塊等組成。
三、實驗目的
用比較法，定性地測量中溫輻射時物體黑度ε。
四、原理概述
由n個物體組成的輻射換熱系統中，利用凈輻射法，可以求物體I的純換熱量
：
(1)
式中：
Qnet.i——i面的凈輻射換熱量。
Qabs.i——i面從其他表面的吸熱量。
Qe.i ——i面本身的輻射熱量。
εi ——i面的黑度。
Xi（dk）——k面對i面的角系數。
Eeff.k——k面有效的輻射力。
Eb.i——i面的輻射力。
—— i面的吸收率。
Fi——i面的面積。
根據本實驗的設備情況，可以認為：
1. 熱源腔體端面1和傳導圓筒2為黑體。
2. 熱源腔體端面1，傳導圓筒2，受體3，它們表面上的溫度均勻（圖1）。
圖2 輻射換熱簡圖
1—熱源腔體端面 2—傳導圓筒 3—受體
因此，公式（1）可寫成：
2，3，為封閉系統，則：
五、實驗設備
1. 中溫法向輻射率測量儀
2. 中溫法向輻射率測量對象
六、實驗內容和步驟
本實驗儀器用比較法定性地測定物體的黑度，具體方法是通過改變三組加熱源溫度（熱源一組，傳導體二組），使熱源和傳導體的測量點穩定在同一溫度上，然后分別測出“待測物體”和“黑體”兩種受體在恒溫條件下受到輻射后的溫度，再根據公式計算出“待測物體”的黑度。
具體步驟如下：
1. 接通電源，調整熱源、傳導體左、傳導體右加熱棒的調壓旋鈕，使熱源溫度處在某一溫度下，通過溫控儀測量熱源、傳導體左、傳導體右的溫度，并根據測得的溫度微調相應的調壓旋鈕，使三點溫度盡量一致。（建議電壓調節范圍30V～70V，溫度調節范圍60℃～80℃。）
2. 系統溫度穩定（各測溫點基本接近，誤差不超過2℃，且在五分鐘內各點溫度波動小于3℃）后，開始記錄受體溫度，當受體溫度五分鐘內的變化小于3℃時，記下一組數據，分別為熱源溫度，傳導體左測溫度，傳導體右測溫度，受體溫度。
3. 取下“待測物體”，將受體更換為“黑體”，然后重復以上實驗，測得第二組數據。將兩組數據代入公式（8）即可得出待測物體的黑度
，即待測物體輻射率為
。
七、注意事項
1. 熱源及傳導體的溫度不可超過95℃，熱源及傳導體調節電壓不宜超過100V；實驗過程中不要直接和腔體接觸，以免燙傷。
2. 做實驗時，熱源腔體和“待測物體”的腔體要緊密接觸，不能有縫隙。
3. 在做實驗前，需檢查待測物體表面及黑體表面，確保待測物體表面光潔，否則用酒精將表面擦凈；確保黑體表面黑度均勻，否則用蠟燭進行表面熏黑。
八、實驗所用計算公式
九、實驗數據記錄和處理
十、實驗報告
分析腔體內溫度的分布情況對實驗結果的影響。
十一、思考題
1. 分析隨著熱源溫度的升高，受體黑度的變化規律。
2. 分析熱源與受體之間的距離改變對實驗結果的影響。
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