熊 兵，石小江，陈洪敏，徐凤花

(中国燃气涡轮研究院，四川 江油 621703)

1 引言

物体的发射率表征了该物体表面辐射能力的强弱，任何物体的发射率都等于它在相同温度和相同条件下的吸收率。红外辐射测温技术作为涡轮叶片温度场测量的有效手段，已取得很好的应用效果[1]。红外高温计测量涡轮转子叶片温度场采用的是全发射率，而叶片发射率作为红外测温系统的一个输入参数，需要先确定，才能在试验中准确测出叶片的真实温度。发射率的测量误差直接影响红外高温计测温的精度，因此必须准确测量。

2 全辐射测温与发射率的关系

全辐射测温理论上是测量所有波长的辐射能量，当真实温度为T的待测物体与温度为Tb的绝对黑体在整个光谱范围内总的辐射能量相等时，温度Tb就定义为待测物体的辐射温度。由普朗克定律可知，绝对黑体在温度Tb下的全辐射功率Mb为：

式中：λ 为波长；Tb为黑体辐射温度；c1、c2分别为普朗克第一和第二辐射常数，c1=3.741833×10-16W·m2，c2=1.438832×10-2m·K；σ 为斯蒂芬-玻尔茨曼常数，且 σ=5.67×10-8W·m-2·K-4。

同样，可得到灰体的辐射功率M为：

式中：ε为被测物体的发射率。

根据辐射温度的定义可得：

故被测物体的温度为：

由此可见，被测物体的发射率直接影响到被测物体真实温度的测量，而发射率与物体材料、表面状态、温度、波长等因素有关，故必须准确测量。

3 发射率测量方法

根据不同的测试原理，发射率测量方法通常可分为量热法、反射率法及辐射能量法[2]。下面针对辐射能量法中的几种方法进行简要介绍。……