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太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性修正
被引量：
4
1
作者
唐潇
贾平
+3 位作者
王凯
宋宝奇
方伟
王玉鹏
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期2370-2376,共7页
针对绝对辐射计光电不等效性来源复杂、实验测量难度大的特点,提出了修正太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)光电不等效性的有限元单元法。结合SIAR的测量方法,对真空中辐射计的腔温响应进行了实验测试。基于有限元单元法,建立了与实验腔温度...
针对绝对辐射计光电不等效性来源复杂、实验测量难度大的特点,提出了修正太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)光电不等效性的有限元单元法。结合SIAR的测量方法,对真空中辐射计的腔温响应进行了实验测试。基于有限元单元法,建立了与实验腔温度响应相对误差仅为0.14%的有限元模型,对接收腔的温度响应进行了实验测试。测试结果显示:入射光功率为73.8mW时,接收腔与热沉之间的温度差异约为0.85K,响应的时间常数为29.8s。运用建立的有限元模型对SIAR的光电不等效性进行了评估和修正。结果表明:太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性来源主要为不同加热途径和不同加热区域引起的偏差,SIAR的光电不等效性因子N为0.999 621±0.000 004。该修正模型完善了仪器的修正体系,提高了测量精度,为绝对辐射计的发展提供了可靠的数据来源。
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关键词
太阳辐照度绝对辐射计
有限元单元法
光电不等效性
温度响应
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职称材料
电替代式辐射热流计光电不等效特性
2
作者
叶新
郑翔远
罗志涛
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第20期2943-2950,共8页
非真空环境下,基于电替代测量原理的辐射热流计存在光电不等性来源复杂、难以开展实验测试修正等问题。为了进一步提高辐射热流计的测量准确度,首先分析辐射热流计光电不等效来源,其次结合传热学理论和限元分析法建立辐射热流计热结构模...
非真空环境下,基于电替代测量原理的辐射热流计存在光电不等性来源复杂、难以开展实验测试修正等问题。为了进一步提高辐射热流计的测量准确度,首先分析辐射热流计光电不等效来源,其次结合传热学理论和限元分析法建立辐射热流计热结构模型,并以真空-空气比对实验验证有限元模型的有效性,最后基于有限元热结构模型对传热过程的不等效性进行修正。有限元模型的真空-空气响应度测试结果与实验测试结果相差1.7%,传热时存在的不等效为0.28%。光电不等效修正系数为1.00235,相对不确定度为0.29%。通过上述方法完善了辐射热流计的修正体系,提高测量准确度,并为其优化改进提供指导性建议。
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关键词
高精度
电替代
热流密度
光电不等效性
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职称材料
基于光线追迹法的低温辐射计光吸收腔设计
3
作者
俞兵
储隽伟
+7 位作者
范纪红
腾国奇
王曼
杨传森
郭磊
袁林光
李燕
金伟其
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期445-450,共6页
当前,工作在液氦温度的低温辐射计可以有效规避电路系统中非自发加热带来的误差,是国际上精度最高的光功率计量设备。理想低温辐射计在工作过程中,其核心器件-吸收腔对相同的热功率与电功率应当表现出相同的温升。然而对于实际情况,由...
当前,工作在液氦温度的低温辐射计可以有效规避电路系统中非自发加热带来的误差,是国际上精度最高的光功率计量设备。理想低温辐射计在工作过程中,其核心器件-吸收腔对相同的热功率与电功率应当表现出相同的温升。然而对于实际情况,由于吸收腔涂层中复杂的光-物质相互作用,系统的光-电加热路径难以重合,黑体腔热传导分布的梯度差异导致误差的产生。当前国际上对光电不等效性产生的影响仍缺乏直观清晰的认知。在此,利用蒙特卡洛光线追迹方法,文中对低温辐射计吸收腔辐照度的空间分布进行了仿真。计算表明:当吸收腔斜底角控制在60°,涂层吸收率达到0.95时,系统在激光进入的第一次与第二次反射中分别吸收了98%与1.9%的能量,比例约为51.2∶1。通过在吸收腔斜底板和下侧面同时布置加热器,可实现光加热、电加热路径的耦合。进一步地,通过分别计算单加热器与双加热器布置下系统温度随时间的变化,文中证明了加热路径的不同将引入约为0.005%的光电不等效性。
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关键词
低温辐射计
光电不等效性
加热器布置
光线追迹法
吸收腔
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职称材料
题名
太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性修正
被引量：
4
1
作者
唐潇
贾平
王凯
宋宝奇
方伟
王玉鹏
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第10期2370-2376,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.41474161)
国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2015AA123703)
文摘
针对绝对辐射计光电不等效性来源复杂、实验测量难度大的特点,提出了修正太阳辐照度绝对辐射计(SIAR)光电不等效性的有限元单元法。结合SIAR的测量方法,对真空中辐射计的腔温响应进行了实验测试。基于有限元单元法,建立了与实验腔温度响应相对误差仅为0.14%的有限元模型,对接收腔的温度响应进行了实验测试。测试结果显示:入射光功率为73.8mW时,接收腔与热沉之间的温度差异约为0.85K,响应的时间常数为29.8s。运用建立的有限元模型对SIAR的光电不等效性进行了评估和修正。结果表明:太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性来源主要为不同加热途径和不同加热区域引起的偏差,SIAR的光电不等效性因子N为0.999 621±0.000 004。该修正模型完善了仪器的修正体系,提高了测量精度,为绝对辐射计的发展提供了可靠的数据来源。
关键词
太阳辐照度绝对辐射计
有限元单元法
光电不等效性
温度响应
Keywords
Solar Irradiance Absolute Radiometer（SIAR）
finite element method
non-equivalence
temperature response
分类号
P414.51 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
电替代式辐射热流计光电不等效特性
2
作者
叶新
郑翔远
罗志涛
机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
中国科学院大学
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第20期2943-2950,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(No.2022YFB3903200)。
文摘
非真空环境下,基于电替代测量原理的辐射热流计存在光电不等性来源复杂、难以开展实验测试修正等问题。为了进一步提高辐射热流计的测量准确度,首先分析辐射热流计光电不等效来源,其次结合传热学理论和限元分析法建立辐射热流计热结构模型,并以真空-空气比对实验验证有限元模型的有效性,最后基于有限元热结构模型对传热过程的不等效性进行修正。有限元模型的真空-空气响应度测试结果与实验测试结果相差1.7%,传热时存在的不等效为0.28%。光电不等效修正系数为1.00235,相对不确定度为0.29%。通过上述方法完善了辐射热流计的修正体系,提高测量准确度,并为其优化改进提供指导性建议。
关键词
高精度
电替代
热流密度
光电不等效性
Keywords
high precision
electric substitution
heat flux
photoelectric inequivalence
分类号
TK124 [动力工程及工程热物理—工程热物理]
O435 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
基于光线追迹法的低温辐射计光吸收腔设计
3
作者
俞兵
储隽伟
范纪红
腾国奇
王曼
杨传森
郭磊
袁林光
李燕
金伟其
机构
北京理工大学光电成像技术与系统教育部重点实验室
西安应用光学研究所
北京东方计量测试研究所
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022年第8期445-450,共6页
基金
国防科工局技术基础项目(JSJL2018208A001)。
文摘
当前,工作在液氦温度的低温辐射计可以有效规避电路系统中非自发加热带来的误差,是国际上精度最高的光功率计量设备。理想低温辐射计在工作过程中,其核心器件-吸收腔对相同的热功率与电功率应当表现出相同的温升。然而对于实际情况,由于吸收腔涂层中复杂的光-物质相互作用,系统的光-电加热路径难以重合,黑体腔热传导分布的梯度差异导致误差的产生。当前国际上对光电不等效性产生的影响仍缺乏直观清晰的认知。在此,利用蒙特卡洛光线追迹方法,文中对低温辐射计吸收腔辐照度的空间分布进行了仿真。计算表明:当吸收腔斜底角控制在60°,涂层吸收率达到0.95时,系统在激光进入的第一次与第二次反射中分别吸收了98%与1.9%的能量,比例约为51.2∶1。通过在吸收腔斜底板和下侧面同时布置加热器,可实现光加热、电加热路径的耦合。进一步地,通过分别计算单加热器与双加热器布置下系统温度随时间的变化,文中证明了加热路径的不同将引入约为0.005%的光电不等效性。
关键词
低温辐射计
光电不等效性
加热器布置
光线追迹法
吸收腔
Keywords
cryogenic radiometer
optical-electrical non-equivalency
heater arrangement
ray-tracing method
absorption chamber
分类号
O514.2 [理学—低温物理]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
太阳辐照度绝对辐射计的光电不等效性修正
唐潇
贾平
王凯
宋宝奇
方伟
王玉鹏
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
电替代式辐射热流计光电不等效特性
叶新
郑翔远
罗志涛
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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下载PDF
职称材料
3
基于光线追迹法的低温辐射计光吸收腔设计
俞兵
储隽伟
范纪红
腾国奇
王曼
杨传森
郭磊
袁林光
李燕
金伟其
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
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