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1、余洋20131202159,直接辐射表工作原理及其数据处理,仪器结构,TBS-2-B 型标准直接辐射,测量原理,辐射表原理图,测量原理 辐照度电信号,当感应面接收到辐射时,达到热平衡后（1）式中f(v)0，若假定T2=T3,则上式可改写为：因此,辐照度E 的大小,取决于热端与冷端的温度差,人射辐射,反射损失的热量,传导到冷端损失的热量,传导到空气损失的热量;,对流损失的热量,T3,（1）,（2）,测量原理 辐照度电信号,冷热端温差使n 对热电偶产生的电动势为:式中:E0为热电转换系数(V/)。将式(2)中的(T1-T2)代入式(3)得：由式(4)表明,辐照度越强,辐射表热电堆的温差就越大,输出
2、的电动势也就越大。因此,测量辐射表输出的电信号的大小,就可测量辐照度的强弱。,（3）,（4）,关键技术半球反射镜,其中光阑孔Q、半球反射镜顶部开口P、感应件Sf及半球镜R w的半径分别为q、q、s、R,Sf在R w 底部平面的中央,P、Q及Sf的中心与R w与准直光筒共有同一对称轴。入射辐射E in通过孔Q、P落到感应件Sf上,一部分被Sf吸收(Ein),另一部分离开Sf,经半球反射镜R w 反射后又有大部分落到Sf上,并被Sf再次吸收和反射,如此反复。,球面反射镜有效吸收率分析,假设:1)Sf为灰体,且为漫射表面;设吸 收率为常数。2)R w为纯镜反射面,且其反射率 与波长及人射方向无关;设
3、反射率w常数。3)Sf以外部分的Rw底部的反射对有效吸收的值 影响很小,可以忽略。4)离开Sf从P孔出去的辐射不能再回到Sf上。5)忽略半球反射镜内空气的吸收。,球面反射镜有效吸收率分析,单位时间入射总能量为Ein,Sf第一次吸收的能量为 Ein,反射为(1-)Ein,用Eres,1 表示,设第m 次离开Sf的能量为Eres,m,其中有Erew,m被Rw重新反射到Sf上。,Erew,m,Eres,m,假设：,球面反射镜有效吸收率分析,假设：,则：,故：,即：,球面反射镜有效吸收率分析,由推得的式子：这样问题便归结为Cm的计算,m=1,2,。显然Cm仅与仪器结构的尺寸及第m 次离开Sf的辐射强度
4、分布有关。通过对仪器结构的优化设计,确定最佳尺寸,使用这样的人工黑体,由吸收率的误差引起的仪器误差大大地减小了。,关键技术准直光筒优化设计,限定视产几何示意图,光筒内设有多个经过煮黑的环形光栏,用来减少光的反射,并限制光的入射,构成仪器的半开敞角和斜角,直接辐射表孔径大小由 角和角来确定,关键技术准直光筒优化设计,显然,来自天空区域1的辐射能照射到全部感应面上,来自区域2 和3 的辐射只能照射到部分感应面上,区域3 以外的辐射则完全不能进人仪器。由此可知,如果准直光筒的几何尺寸不同,则视场也不同,这将直接影响测量结果。经综合考虑,设计=2.75,=l。,数据处理,数据处理,谢谢观看欢迎大家批评指正,
