輻射通量計(jì)

《電氣工程名詞》第一版。 2100433B

1998年，經(jīng)全國(guó)科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會(huì)審定發(fā)布。

EIT UVICURE Plus Ⅱ 單通道能量?jī)x / EIT UV Power Puck Ⅱ 四通道 UV測(cè)量計(jì)

這款UV能量計(jì),第一次設(shè)定UV工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn),現(xiàn)在正設(shè)定一個(gè)新的標(biāo)準(zhǔn),使用先進(jìn)的性能和容易讀取的顯示,多用戶選擇模式,PC通訊能用于數(shù)據(jù)記錄和曲線分析,以及過程驗(yàn)證 。

美國(guó)EIT四通道UV能量計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的功能和優(yōu)點(diǎn)

容易使用,一鍵完成ON/OFF和運(yùn)行操作。

容易讀取數(shù)據(jù)顯示屏,同時(shí)顯示4個(gè)波段。

UV Power Puck II上4個(gè)波段的數(shù)據(jù)可以同時(shí)顯示在顯示屏上,讓操作員快速讀取。不需要切換獲得8個(gè)數(shù)值,一次讀取。軟按鍵用于功能選擇,在顯示屏的下方有指示,方便操作員選擇和使用。

標(biāo)準(zhǔn)EIT多波段:

UVA (320-390nm),UVB (280-320nm)

UVC (250-260nm),UVV (395-445nm)

美國(guó)EIT四通道UV能量計(jì)動(dòng)態(tài)范圍

標(biāo)準(zhǔn)版本 10 Watt UVA, UVB, UVV;1 Watt UVC。低功率版本 100 mW。

美國(guó)EIT四通道UV能量計(jì)設(shè)置功能

提供用戶可選的儀表模式用于數(shù)據(jù)分析,比較,篩選和操作設(shè)定。

美國(guó)EIT四通道UV能量計(jì)數(shù)據(jù)參考模式

用于比較讀數(shù)。在系統(tǒng)安裝和檢修故障的時(shí)候非常有用。用戶可以將選定UV讀數(shù)存儲(chǔ)為基準(zhǔn)線或是參考讀數(shù),然后和另一個(gè)讀數(shù)比較。儀表會(huì)顯示兩個(gè)讀數(shù),并指示讀數(shù)之間的變化百分比。數(shù)據(jù)顯示為mJ/cm2 ,mW/cm2, 和百分比。

美國(guó)EIT四通道UV能量計(jì)圖形模式

圖形模式顯示采集到的每個(gè)UV波段的UV照度和能量。圖形展示為照度隨時(shí)間而變化。右邊顯示的圖形表示一個(gè)燈或是2個(gè)燈的固化系統(tǒng)。

美國(guó)EIT四通道UV能量計(jì)測(cè)量的單位

測(cè)量的單位是用戶可選擇的,讓操作員容易讀取。數(shù)據(jù)將按您的需要顯示。選擇的單位可以是:mJ/cm2,mW/cm2,J/cm2,W/cm2,uJ/cm2,uW/cm2。

彩色,容易讀取的顯示屏

可以選擇低,中和高強(qiáng)度用于圖形顯示。

美國(guó)EIT四通道UV能量計(jì)通訊端口

UV能量計(jì)和PC/PDA符合串口通訊協(xié)議。下載收集的數(shù)據(jù)到計(jì)算機(jī)做統(tǒng)計(jì)分析和數(shù)據(jù)記錄,以及過程驗(yàn)證。

美國(guó)EIT四通道UV能量計(jì)技術(shù)規(guī)格表

顯示 :容易讀取,黃色數(shù)字,黑色背景

測(cè)量范圍

標(biāo)準(zhǔn)版本:UVA,UVB,UVV -10mW/cm2 to 10W/ m2;UVC -5mW/cm2 to 1W/cm2

低功率版本:UVA,UVB,UVC,UVV:100microW/cm2 to 100mW/cm2

測(cè)量精度

± 10%;± 5% 典型

光譜范圍

(UV Power Puck II)

4通道連續(xù)監(jiān)控320-390nm (UVA), 280-320nm (UVB), 250-260nm (UVC), 395-445nm (UVV)

光譜范圍

(UVICURE Plus II)

1通道連續(xù)監(jiān)控. 320-390nm (UVA), 280-320nm (UVB), 250-260nm(UVC), 395-445nm (UVV) (需在定購前確定UV波段)

空間響應(yīng) :近似余弦

操作溫度 :0-75°C內(nèi)部溫度。允許較短時(shí)間的更高外部溫度(當(dāng)溫度超過相應(yīng)的規(guī)格,會(huì)有提示音)

時(shí)間規(guī)定

2分鐘DISPLAY模式 (沒有按鍵動(dòng)作)。EITIM也可以設(shè)置沒有時(shí)間顯示。

電池 :兩只可更換AAA堿性電池

電池壽命 :大約20小時(shí)顯示時(shí)間

尺寸 :直徑117mm x高度127mm

重量 :289 克

外殼材料 :鋁和不銹鋼

手提包重量 :260克

手提包尺寸 274mm寬×89mm高×197mm深

輻射通量密度指單位時(shí)間內(nèi)，單位面積上所接受的輻射能量。又稱輻照通量密度。符號(hào)為E。通常用瓦·米表示。為輻射氣候?qū)W和輻射測(cè)量學(xué)中的一個(gè)基本量。在氣象學(xué)文獻(xiàn)中又常被稱為輻射強(qiáng)度（radiant intensity），但輻射強(qiáng)度嚴(yán)格地說應(yīng)為輻射源單位立體角上在單位時(shí)間內(nèi)所發(fā)射出的輻射通量。兩者有所區(qū)別。

通過單位面積的輻射通量，SI單位為瓦/米的平方。等于包含有考慮的位點(diǎn)在內(nèi)的無限小面積元上照射的輻射通量或輻射功率P除以此面積元的面積。(dP/dS，當(dāng)在考慮的面積上的輻射功率為常數(shù)時(shí)，可簡(jiǎn)化成：E=P/S)。其SI制單位為w/㎡。對(duì)于不被靶物及其環(huán)境所散射或反射的垂直入射的平行光束而言，它和積分通量功率相當(dāng)。

輻射通量密度的峰值

維恩位移定律描述輻射能量峰值波長(zhǎng)隨溫度升高向短波長(zhǎng)的方向偏移，它表明高溫地物發(fā)射波長(zhǎng)較短的電磁波，如火山噴溢出的熔巖流發(fā)射紅光（波長(zhǎng)介于600―700nm）；低溫地物發(fā)射波長(zhǎng)較長(zhǎng)的電磁波；而介于兩者之間的常溫地物，如地物在絕對(duì)溫度為290K時(shí)，則發(fā)射峰值波長(zhǎng)為10μm的熱紅外線。因此，維思位移定律將有助于對(duì)所要探測(cè)的目標(biāo)，選擇傳感器的最佳工作波段。

斯蒂芬-波爾茲曼定律指出黑體輻射通量與其絕對(duì)溫度四次方成正比，M=σT4。

地物的發(fā)射率

上述斯蒂芬濟(jì)爾茲曼定律、維恩位移定律只適用于黑體輻射。但是在自然界中黑體輻射是不存在的，我們所見到的是一般地物，而一般地物的輻射要比黑體輻射小。如果利用黑體輻射的有關(guān)公式，則需增加一個(gè)因子，這個(gè)因子就是波譜比輻射率ε_λ。所謂地物的波譜比輻射率是指地物單位面積上輻射通量M1與同一溫度下同面積黑體輻射通量M2之比值。即

ε_λ=(M₁ (λ₁T))/(M₂ (λ₂T))； M=εσT^4。

一般地物波譜比輻射率不僅與地面種類、表面狀態(tài)、溫度等有關(guān)，而且還與波長(zhǎng)有關(guān)。因此，按波譜比輻射率與波長(zhǎng)的不同關(guān)系，可以把輻射源分成三類。

①黑體或絕對(duì)黑體，其ε_λ=1，ε_λ不隨波長(zhǎng)變化。

②灰體，其ε_λ=常數(shù)<1，由基爾霍夫輻射定律可知其波譜吸收率α_λ=ε_λ<1為常數(shù)。

③選擇性輻射體，其ε_λ隨波長(zhǎng)而變化，而且 ε_λ<1，因而波譜吸收率α_λ也隨波長(zhǎng)變化，并且α_λ<1。

表示在同一溫度下，每種輻射體發(fā)射率的情況。其中黑體的發(fā)射率最大（ε=1）。因此，黑體的光譜分布曲線是各種輻射體曲線的包絡(luò)線?；殷w的發(fā)射率是黑體的幾分之一，為一個(gè)不變的分?jǐn)?shù)，當(dāng)灰體的發(fā)射率越接近于1時(shí)，它就越接近于黑體。選擇性輻射體的發(fā)射率隨波長(zhǎng)變化，但是不管在那個(gè)波長(zhǎng)，其發(fā)射率值都比黑體發(fā)射率小即ε_λ<1。

基爾霍夫定律

在紅外遙感系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，可以把一些紅外輻射體看成灰體（例如人體、噴氣式飛機(jī)尾噴管、無動(dòng)力空間飛行器、地球背景以及空間背景等），也可以在某些波段內(nèi)把選擇性輻射體看成灰體（如果發(fā)射率ε_λ在這些波段內(nèi)近似不變），這樣就簡(jiǎn)化了計(jì)算工作。

基爾霍夫在研究輻射傳輸過程中發(fā)現(xiàn)：在任一給定的溫度下，地物單位面積上的波譜輻射通量密度和對(duì)應(yīng)波譜吸收率之比，對(duì)任何地物都是一個(gè)常數(shù)，并等于該溫度下黑體對(duì)應(yīng)的波譜輻射通量密度。這就是基爾霍夫定律。它可寫成如下的數(shù)學(xué)形式：M_λ/α_λ=M_λ(黑體)。

這個(gè)定律的含義是，好的吸收體也是好的發(fā)射體。

以下簡(jiǎn)單地討論地物的吸收率α和發(fā)射率ε之間的關(guān)系。

根據(jù)基爾霍夫定律，在一給定的溫度下，任何地物的發(fā)射率，在數(shù)值上等于該溫度下的吸收率。對(duì)于不透明地物來說，公式可寫成：ε=1-α。

由上述公式可寫成：M=εM_黑=εσT^4

上面公式對(duì)于任何地物的紅外發(fā)射能量都可以采用。該式表明由于紅外輻射能量與溫度四次方成正比，所以只要地物微小的溫度差異，就會(huì)引起紅外輻射能量較顯著變化。這種特征構(gòu)成紅外遙感的理論根據(jù)。該公式還表明地物輻射紅外能量與它的發(fā)射率成正比。

通量

在流體運(yùn)動(dòng)中，通量表示單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)某單位面積的某屬性量，是表示某屬性量輸送強(qiáng)度的物理量。

輻射通量又稱輻射功率，指單位時(shí)間內(nèi)通過某一截面的輻射能，是以輻射形式發(fā)射、傳播或接收的功率，單位為W（瓦），即1W=J/s（焦耳每秒）。它也是輻射能隨時(shí)間的變化率Φ=dQ/dt 。測(cè)量輻射通量的方法一般是由直流電置換輻射通量的等價(jià)置換原理進(jìn)行的。

實(shí)際上，輻射源所發(fā)射的能量往往由很多波長(zhǎng)的單色輻射所組成，為了研究各種波長(zhǎng)的輻射能量，還須對(duì)單一波長(zhǎng)的光輻射作相應(yīng)的規(guī)定。前面介紹的幾個(gè)重要輻射量，都有與其相對(duì)應(yīng)的光譜輻射量，光譜輻射量又叫輻射量的光譜密度，是輻射量隨波長(zhǎng)的變化率：

Φ(λ)=dΦ/dλ （1）

單位為W/μm（瓦每微米）,或W/nm（瓦每奈米）其中波長(zhǎng)為λ的輻射通量與λ值有關(guān)?？傒椛渫繎?yīng)該是各譜段輻射通量之和或輻射通量的積分值。

人眼感受到的輻射通量稱為光通量。