[科普中国]-热辐射计

简介

热辐射计（Heat Radiation Meter，Radiation Flux Meter ），也称辐射热通量计，辐射热流计。

热辐射计是热流计（热通量计）的一个分类。20世纪90年代初美国Honywell公司在氧化钒薄膜用于非制冷红外微测热辐射计研究取得了突破性进展，非制冷红外微测热辐射计研究和应用引起人们的极大关注。该器件的原理是红外辐射引起氧化钒红外敏感薄膜温度升高，利用其电阻随温度变化，通过微桥支撑结构将信号传输到读出电路,形成单元红外信息。通过二维阵列信息的组合形成红外图像。涉及的核心技术有位于硅基底的读出集成电路技术，悬浮于基底之上的氮化硅微桥技术和沉积在微桥上的氧化钒红外敏感薄膜技术三个方面。1

构成由辐射热流传感器、显示仪表及联接导线组成。

显示仪表可以是数字电压表，也可以是数据记录仪或数据采集系统。

辐射热流传感器是热流传感器（热通量传感器）的一个分类。

分类依据热辐射电磁波的波长可以分为：总（总辐射+对流）热流计、红外热辐射计，总（红外+可见光）辐射计，阳光辐射强度计等。

依据环境温度可以分为：低温热辐射计，高温热辐射计（如火焰量热计最高可达1900℃）。

应用进行深入研究包括辐射加热源测试，阳光辐射强度和太阳能设备测试，火灾的发生和防护测试，火药、炸药、推进剂的热强度和热分布测试，各种燃烧室的热强度和热分布测试，人工环境的热舒适测试和控制，高温风洞试验，等等。

热辐射测试中有些项目可以需要同时考虑进行热对流的测试。

此类测试有些也有相应的国家标准，如GB/T 11785-2005、GB/T 4200-1997、GB/T 18204.17-2000等。

发展进程因为热辐射传感器是热辐射计的一次敏感元件，因此热辐射传感器的发展进程决定的热辐射计的发展进程。

当飞行器在大气层中高速飞行时会产生严重的气动光学效应，光学窗口外的激波层产生的高温激波热辐射会对目标成像过程造成干扰，严重影响系统的辨识能力。为了提升红外探测器的工作性能，必须对激波流场的热辐射特性。2

传统的热辐射传感器包括圆箔式（Gardon）、塞式（Schmidt Boelter）、2п式等热辐射传感器。

最新型的热辐射传感器是薄膜式热辐射传感器。

塞式（Schmidt Boelter）和2п式等热辐射传感器正在逐渐被由快速响应型薄膜热辐射传感器所取代。但是用于高速瞬态快速测量（10～20ms）的圆箔式（Gardon）热辐射传感器一直沿用至今。这是因为最新的快速响应型薄膜热辐射传感器的响应时间还不能超过20ms。

热流计的显示仪表从最初的毫伏计、数字电压表也已经发展到使用高精度的数据记录仪和数据采集系统。

校准热辐射计在使用一段时间后（通常是一年左右），应该进行必要的重新校准，以确保其测量的准确性。

校准热辐射计应该对其热辐射传感器和显示仪表分别予以单独的校准。

我国还没有校准热辐射传感器的国家标准，仅有一个国防工业的行业标准。