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亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀

亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀

(Alexandrite Effect Spectropyrometer)

亞利山大效應(yīng)的溫度測(cè)量方法建立在熱輻射體的溫度與亞利山大效應(yīng)在CIELAB顏色空間的色調(diào)角之間的關(guān)系之上。圖一所示為溫度與沿亞利山大晶體a晶軸在CIELAB顏色空間的色調(diào)角之間的關(guān)系。2856K時(shí)亞利山大晶體的色調(diào)角為335度，呈紅紅紫色；6500K時(shí)為173度，呈偏藍(lán)綠色。2856K與6500K之間的色調(diào)角差大約為173度，十分接近**可能的色調(diào)角差180度。

圖一. 溫度與沿亞利山大晶體a晶軸在CIELAB顏色空間的色調(diào)角之間的關(guān)系。

美國(guó)劉研究實(shí)驗(yàn)室(Liu Research Laboratories, LLC)發(fā)明和生產(chǎn)的新型亞利山大效應(yīng)(Alexandrite Effect)可見(jiàn)光譜高溫儀榮獲兩項(xiàng)美國(guó)**(7,004,624， 7,052,177)，為當(dāng)今世界***的光譜溫度測(cè)量?jī)x器。亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀由光譜儀，光學(xué)探測(cè)器，計(jì)算機(jī)和視窗測(cè)量軟件組成(圖二)。LASP(Liu Alexandrite Effect Spectropyrometer)系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)院(NIST)標(biāo)定的光譜輻射標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)，溫度測(cè)量結(jié)果溯源到美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)院的光譜輻射標(biāo)準(zhǔn)和溫度標(biāo)準(zhǔn)。

圖二.  LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀。

亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的測(cè)量視窗如圖三所示。測(cè)量視窗包括 1. 光譜；2. 溫度；3. 積分時(shí)間；4. 平均樣本數(shù)；5. **信號(hào)值；6. 光譜矯正；7. 光譜矯正使用選擇；8. 溫度監(jiān)視；9. 溫度測(cè)量；10. 溫度標(biāo)度選擇。亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀不僅可以測(cè)量溫度，更重要的是可以同時(shí)測(cè)量熱源的光譜，從而對(duì)熱源直接進(jìn)行光譜學(xué)研究，并利用光譜進(jìn)行溫度，燃燒劑或材料成分的分析和**控制。這種光譜高溫儀測(cè)量高溫?zé)嵩吹?/span>相對(duì)光譜輻射分布，然后利用**的溫度測(cè)量方法在整個(gè)光譜測(cè)量范圍由積分精確計(jì)算出被測(cè)高溫物體的真正溫度，其溫度測(cè)量范圍從800K到100000K，光譜測(cè)量范圍從380納米到760納米。這種光譜高溫儀不僅可以測(cè)量黑體和灰體的溫度，還可以精確測(cè)量等粒子體，電弧，火焰等非灰體物體的溫度。這種光譜高溫儀已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究，技術(shù)發(fā)展，和冶金，高能物理，燃燒，等粒子等領(lǐng)域的溫度測(cè)量和控制。

亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀具有光譜輻射測(cè)量?jī)x功能，可以測(cè)量高溫輻射體的相對(duì)光譜功率分布，并直接顯示在熒光屏上。根據(jù)光譜的分布可以直接研究，觀察和控制燃燒劑的成分變化，燃燒器的**溫度，等離子體的狀態(tài)，以及溫度分布等。

圖三. LASP亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的光譜和溫度測(cè)量屏幕。1. 光譜；2. 溫度；3. 積分時(shí)間；4. 平均樣本數(shù)；5. **信號(hào)值；6. 光譜矯正；7. 光譜矯正使用選擇；8. 溫度監(jiān)視；9. 溫度測(cè)量；10. 溫度標(biāo)度選擇。

亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的一個(gè)重要功能是對(duì)具有吸收或迭加的測(cè)量光譜進(jìn)行在屏校正，消除光譜吸收或光譜迭加對(duì)溫度測(cè)量的影響，以獲得正確的溫度值。亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀也可以將熱源物質(zhì)的光譜輻射率的倒數(shù)作為光譜校正系數(shù)輸入，直接測(cè)量熱源的真實(shí)溫度。

LASP亞利山大效應(yīng)系列光譜高溫儀是目前世界上**可以直接測(cè)量非灰體溫度的光譜高溫儀，也是目前世界上**市售的超高溫(>4000 C)測(cè)量?jī)x器。LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的質(zhì)量可靠，售后服務(wù)完善，價(jià)格**競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于測(cè)量等離子體熱溫度，LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的價(jià)格不到實(shí)驗(yàn)型瑞利散射高溫測(cè)量裝置價(jià)格的十分之一，但測(cè)量精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)驗(yàn)型瑞利散射高溫測(cè)量裝置和其它超高溫溫度測(cè)量?jī)x器的測(cè)量精度。

LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的性能和價(jià)格都遠(yuǎn)好于雙波長(zhǎng)或多波長(zhǎng)光譜高溫儀。LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀可以測(cè)量非灰體的溫度，其它光譜高溫儀不可以測(cè)量非灰體的溫度。LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀可以測(cè)量超高溫(>4000K)，其它光譜高溫儀不可以測(cè)量超高溫。LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀使用積分計(jì)算溫度而大大地減小了環(huán)境干擾和信號(hào)噪聲造成的溫度測(cè)量誤差，其它光譜高溫儀僅使用兩波長(zhǎng)或多波長(zhǎng)強(qiáng)度比對(duì)來(lái)計(jì)算溫度，噪聲直接影響溫度測(cè)量準(zhǔn)確度。

LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀工作在看見(jiàn)光譜(380-760nm)范圍，其穩(wěn)定性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于紅外光譜高溫儀，因?yàn)榧t外元件的穩(wěn)定性要遠(yuǎn)低于看見(jiàn)光元件。 LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的另外一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以直接測(cè)量溫度而不需考慮熱源的光譜輻射率，因?yàn)樗鶞y(cè)量的光譜為相對(duì)光譜功率分布，與被測(cè)物體的輻射率無(wú)關(guān)。例如，測(cè)量多晶硅爐的溫度時(shí)，此光譜高溫儀的溫度測(cè)量準(zhǔn)確度不受碳污染的影響，而紅外高溫儀所測(cè)溫度隨碳污染的程度而產(chǎn)生很大變化，由于多晶硅與碳的光譜輻射率不同， 碳對(duì)多晶硅表面的污染很大程度上影響了紅外高溫儀對(duì)多晶硅的溫度測(cè)量準(zhǔn)確度。

LASP系列亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀提供多種光學(xué)探測(cè)器供用戶(hù)選擇，包括目視觀測(cè)系統(tǒng)，望遠(yuǎn)系統(tǒng)，火焰探測(cè)器，積分球，準(zhǔn)直鏡，和光纖準(zhǔn)直鏡等。圖四所示為目視觀測(cè)系統(tǒng)，圖五為火焰溫度探測(cè)器，圖六為光纖準(zhǔn)直鏡。亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀還可以非常靈活地直接使用用戶(hù)提供的任何具有SMA 905光纖接口光學(xué)探測(cè)器，以及任何經(jīng)轉(zhuǎn)換后與SMA 905光纖接口匹配的光學(xué)探測(cè)器。光學(xué)準(zhǔn)直鏡可以直接安裝在燃燒裝置和熱源的內(nèi)部進(jìn)行溫度和光譜測(cè)量。甚至可以將光纖直接插入熱源進(jìn)行溫度與光譜測(cè)量。

圖四. 亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的目視觀測(cè)系統(tǒng)。

圖五. 亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的火焰溫度探測(cè)器。

圖六. 亞利山大效應(yīng)光譜高溫儀的光纖準(zhǔn)直鏡。

光譜高溫儀的技術(shù)指標(biāo)：

溫度測(cè)量范圍：

LASP0260 800-1200 K

LASP1260 1000 -2500 K

LASP2260 1800 - 5000 K

LASP3260 3000 - 10000 K

LASP4260 5000 - 50000 K

LASP5260 10000 - 100000 K

光譜測(cè)量范圍：380 -760 nm

測(cè)量精度：

黑體和灰體： < 0.5%

非灰體(光譜修正后)： < 1.0%

溫度分辨率：1 K

光譜分辨率：1 nm

溫度變換：C，F，K

計(jì)算機(jī)：視窗XP

測(cè)量軟件：LASP V. 6.8

電源：計(jì)算機(jī)USB接口提供，不需外設(shè)電源

體積:  250 x 255 x 75 mm

重量：1 Kg