专利名称：一种高稳定性黑体辐射实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及实验仪器仪表技术领域，尤其是涉及一种高稳定性黑体辐射实验 仪。
背景技术：
目前，各仪器厂家生产销售的黑体辐射实验仪均采用恒压方式为发光体(如溴钨 灯)供电，而厂家提供的仪器使用说明书均指出发光体的色温T是与流过发光体的电流I 呈一一对应关系的。从理论上来说，如果发光体的电阻值R为恒定值R0,则在供电电压V为
恒定值Vtl时，根据户=^l可知，电源提供给发光体的功率P亦应为一恒定值忍=1。当此
RrO
功率Ptl与发光体在一定温度Ttl时的总辐射功率相等时，发光体即可保持恒定温度Ttl，从而
保持其辐射强度的稳定。当发光体的实际温度T低于Ttl时，发光体的总辐射功率小于Ptl，
因此在发光体内有剩余能量的积累，可使得发光体的内能增加，温度T逐渐上升，最终达到
T00而当发光体的实际温度T高于Ttl时，发光体的总辐射功率大于Ptl，因此将消耗发光体本
身的能量，使得发光体的内能减少，温度T逐渐下降，最终亦达到 ；。于是各厂家均告诉用
户，在调节供电电压V至稳定值Vtl使得流过发光体的电流I为对应所需色温Ttl的设定值Itl
后，经过一段时间(多数厂家要求为20分钟)的等待，发光体温度即可稳定于Ttl，从而实现
其辐射强度的稳定。然而，发光体的电阻值R并不是一个恒定值。如果温度为恒定值Ttl时
发光体的电阻为恒定值Rtl,则当温度T改变时，发光体的电阻值R亦随之改变，且满足R =
R0+α (T-T0)的关系，式中的α为发光体材料的电阻温度系数。于是，在需要将发光体由较
低的色温T1调节至较高的色温T2时，由于T1对应的发光体电阻值R1较小，用户通过调节供
电电压至V2使得流过发光体的电流/ = I为对应所需色温T2的设定值I2后，经过一段时间，
随着发光体温度T的上升，发光体的电阻值R逐渐增大，便会使流过发光体的电流I逐渐减 小，到工作电流I基本稳定时，其值必然小于设定值12，使发光体的温度低于用户所需色温 Τ2。反之，在需要将发光体由较高的色温调节至较低的色温时，随着发光体温度的下降，发 光体的电阻值逐渐减小，便会使流过发光体的电流逐渐增大，到工作电流基本稳定时，其值 必然大于初始设定值，使发光体的温度高于用户所需色温。上述两种情况下，用户都需要经 过反复数次调节和等待才能使发光体的温度逐渐趋近于用户所需色温。

实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种高稳定性黑体辐射实验仪，提高黑体 辐射实验仪辐射强度的稳定性，并在用户使用过程中具有调节方便、快捷的优点。为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案本实用新型包括发光体、发光体 供电系统和辐射强度测量单元，所述的发光体供电系统包括恒流源控制单元、恒流源输出 电流调节装置、发光体工作电流监测装置和发光体工作电压监测装置；其中，恒流源控制单元与恒流源输出电流调节装置相连，发光体分别与恒流源控制单元、发光体工作电流监测 装置和发光体工作电压监测装置相连；恒流源控制单元用于为发光体提供恒定的工作电 流，恒流源输出电流调节装置用于调节恒流源控制单元的输出电流，发光体工作电流监测 装置和发光体工作电压监测装置用于分别检测和显示发光体的工作电流和工作电压。本实用新型的有益效果是与现有技术相比，在本实用新型设计方案中，当用户需 要调节发光体的色温时，直接调节高精度恒流源的控制装置，使通过发光体的工作电流达 到与用户所需色温对应的电流值。此后，在发光体温度变化的过程中，由于电阻温度效应， 发光体的电阻值会随之改变。但是，通过发光体的工作电流是由高精度恒流源控制的，电流 值始终保持不变，仅是发光体电阻两端的电压值随温度改变而改变。于是，通过发光体的工 作电流始终保持在用户设定值。当发光体电阻两端的电压值不再变化时，发光体即已稳定 在用户所需色温。这就使用户调节发光体色温的过程变得非常方便。同时，由于发光体的 电阻温度系数为正值，温度升高(下降)时其电阻值会变大(变小)。现有的实验装置中 采用恒压源供电方式，随着温度上升(下降)，发光体电阻值R逐渐变大(变小)，电源提供
的功率户=;则逐渐减小(增大)，与发光体对外辐射功率随着温度上升(下降)逐渐变大 R
(变小)的需求相反，因此导致发光体温度上升(下降)的速度变得较为缓慢。本实用新 型设计方案中采用恒流源供电方式，随着温度上升(下降)，发光体电阻值R逐渐变大(变 小)，电源提供的功率P = I2 亦逐渐变大(变小)，与发光体对外辐射功率随着温度上升 逐渐变大(变小)的需求一致，因此可以使发光体温度上升(下降)的速度变得较为迅速。 这就使用户调节发光体色温的过程变得较为快捷。本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐 述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或 者可以从本实用新型的实践中得到启迪。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说 明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图为本实用新型的系统结构示意图。
具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。如附图所示，本实用新型包括发光体、发光体供电系统和辐射强度测量单元，实施 时，所述的发光体供电系统包括恒流源控制单元、恒流源输出电流调节装置、发光体工作电 流监测装置和发光体工作电压监测装置；恒流源控制单元采用高精度恒流源控制单元，其 输出电流可控制并且精度较高；恒流源控制单元与恒流源输出电流调节装置相连，发光体 分别与恒流源控制单元、发光体工作电流监测装置和发光体工作电压监测装置相连；恒流 源控制单元用于为发光体提供恒定的工作电流，恒流源输出电流调节装置用于调节恒流源 控制单元的输出电流，发光体工作电流监测装置和发光体工作电压监测装置用于分别检测 和显示发光体的工作电流和工作电压。
以下结合附图介绍使用本实用新型所述的黑体辐射实验仪时的操作步骤。[0011]步骤1，用户直接调节“恒流源输出电流调节单元”，使“发光体工作电流监测装置” 显示的电流值与用户所需色温对应的电流值一致。步骤2，用户观察到“发光体工作电压监测装置”显示的电压值稳定不变后，即表示 发光体已经稳定在用户设定的色温，可以通过“辐射强度测量单元”测量发光体的辐射特性 曲线。步骤3，用户再次调节“恒流源输出电流调节装置”，使“发光体工作电流监测装置” 显示的电流值与用户所需另一色温对应的电流值一致，待“发光体工作电压监测装置”显示 的电压值稳定不变后，通过“辐射强度测量单元”测量发光体的另一条辐射特性曲线。步骤4，重复所述步骤3，即可测出用户所需的全部测量曲线。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域 普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用 新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求一种高稳定性黑体辐射实验仪，包括发光体、发光体供电系统和辐射强度测量单元，其特征在于所述的发光体供电系统包括恒流源控制单元、恒流源输出电流调节装置、发光体工作电流监测装置和发光体工作电压监测装置；其中，恒流源控制单元与恒流源输出电流调节装置相连，发光体分别与恒流源控制单元、发光体工作电流监测装置和发光体工作电压监测装置相连；恒流源控制单元用于为发光体提供恒定的工作电流，恒流源输出电流调节装置用于调节恒流源控制单元的输出电流，发光体工作电流监测装置和发光体工作电压监测装置用于分别检测和显示发光体的工作电流和工作电压。
专利摘要本实用新型公开了一种高稳定性黑体辐射实验仪，包括发光体、恒流源控制单元、恒流源输出电流调节装置、发光体工作电流监测装置、发光体工作电压监测装置和辐射强度测量单元；其中，恒流源控制单元与恒流源输出电流调节装置相连，发光体分别与恒流源控制单元、发光体工作电流监测装置和发光体工作电压监测装置相连；恒流源控制单元用于为发光体提供恒定的工作电流，恒流源输出电流调节装置用于调节恒流源控制单元的输出电流，发光体工作电流监测装置和发光体工作电压监测装置用于分别检测和显示发光体的工作电流和工作电压；本实用新型提高黑体辐射实验仪辐射强度的稳定性，并在用户使用过程中具有调节方便、快捷的优点。
文档编号G01J5/56GK201757675SQ20102050116
公开日2011年3月9日 申请日期2010年8月23日 优先权日2010年8月23日
发明者兰勇, 张舒东, 戴穗安 申请人:兰勇;戴穗安;张舒东