JJG
中华人民共和国国家计量检定规程
JJG 309—2011
500 K～1000 K黑体辐射源
Blackbody Radiators at the 500 K~1 000 K
2012-06-28实施
2011-12-28发布
国家质量监督检验检疫总局发布 JJG 309—2011
500 K～1000 K黑体辐射源
检定规程
JJG 309—2011 代替JJG309—2001
Verification Regulation of Blackbody Radiatorsatthe500K~1000K
本规程经国家质量监督检验检疫总局于2011年12月28日批准，并自
2012年6月28日起施行。
归口单位：全国光学计量技术委员会
起草单位：中国测试技术研究院
中国计量科学研究院
本规程委托全国光学计量技术委员会负责解释 JJG 309—2011
本规程主要起草人：
苏红雨（中国测试技术研究院）霍超（中国计量科学研究院）张宪亮（中国测试技术研究院）
参加起草人：
代彩虹（中国计量科学研究院） JJG309—2011
目 录
1 范围 2
1) (1) (1) (1) (2) (2) (2) (2) (3) (3) (3) (3) (3) (7) (7) (8) (9)
引用文献· 3 概述·· 4 术语.
计量性能要求通用技术要求.
5 6
.
6.1 外观·· 6.2 工作正常性检查 7 计量器具控制. 7. 1 检定环境条件： 7. 2 主要检定设备. 7.3 辅助检定设备 7. 4 检定项目和检定方法： 7. 5 检定结果处理， 7. 6 检定周期附录A测量不确定度评定附录 B 500K～1000K黑体辐射源检定记录格式附录 C 500K～1000K黑体辐射源检定证书和检定结果通知书（内页）格式·....·（11） JJG309—2011
500K～1000K黑体辐射源检定规程
1范围
本规程适用于500K～1000K标准和工作黑体辐射源的首次检定、后续检定和使用中检查。500K～1000K黑体辐射源的型式评价中对有关计量性能的要求可参照本规程执行。
2 引用文献
本规程引用下列文献： JJF1001一1998通用计量术语及定义使用本规程时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
3概述
500K1000K黑体辐射源（简称黑体）是指工作在500K～1000K温度范围（固定温度点工作或可调温度点工作）内的，其辐射出射度M可用斯忒藩玻尔兹曼定律M=T进行描述的辐射源。黑体常用于红外元器件以及红外仪器整机性能测试，按应用领域分为标准黑体和工作黑体两种。
黑体辐射源的腔型结构如图1所示。主要包括黑体腔、加热线圈、保温层、温度控制器和测量与控制腔体温度的温度计等。
出水口
电加热丝 保温层 冷却水管外瓷管 外壳 石棉板
石棉板 内瓷管
前盖保温砖
热电偶（或铂电阻温度计）
冷却水管
保温砖后盖
进水口
黑体腔套 黑体腔
图1标准黑体辐射源的结构图
4术语 4.1有效辐射面effectiveradiatingsurface
有效辐射面是指检测器视场与黑体空腔相交所截取的面积。 4.2有效腔长effectivecavitylength
空腔纵向从底部到整个腔体长度的2/3处的部分称为有效腔长。
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4.3有效发射率effectiveemissivity
若黑体在有效腔长内其温度分布是均匀的，其辐射出射度与同温度下理想黑体的辐射出射度之比值称为有效发射率。 4.4等效发射率equivalentemissivity
若黑体在有效腔长内其温度分布有一定的温度梯度，其辐射出射度与同温度下理想黑体的辐射出射度之比值称为等效发射率。
计量性能要求
5
计量性能要求见表1。
表1计量性能要求
序号 检定项目
技术指标
工作基准黑体 标准黑体 ≥20 mm
工作黑体 ≥12mm
≥20 mm
有效辐射面直径腔长比L/R（L为腔的总长
≥10
≥5
≥10
黑体腔几 度，R为腔开口半径）何参量
同轴度偏差（有效辐射面中心、腔的开口中心、黑体前表面 ≤0.5mm ≤0.5mm ≤0.5mm 开口中心）
在达到温度稳定后，其温度T 的稳定性
≤0.0002T/h ≤0.0002T/h ≤0.001 T/h
1
黑体的温 腔体的有效辐射面其温度T 度特性 的均匀性
≤0.0005T ≤0.000.5T ≤0.000.2 T
2
≤0.001 T ≤0.001 T ≤0.01 T (2/3L内) (2/3L内) (1/2L内) ≥0.999
腔体纵向温度T的均匀性
实测有效发射率
≥0.97
≥0.99
黑体的辐
射特性 在检定周期内，实测有效发射 0.01
3
≤0.01
≤0.02
率的变化前端表面温度与环境温度的差值△T
表面温差
≤10 K
≤10 K
≤10 K
N
6 通用技术要求 6.1外观 6.1.1 应有铭牌，铭牌上有名称、生产厂家、型号、编号等。 6.1.2 腔体内表面氧化膜或涂料无明显剥落和污染。 6.1.3应具有腔形结构图，并标明具体尺寸和有效辐射面的位置。 6.2工作正常性检查 2 JJG309—2011
6.2.1 水冷式的水管无漏水，风冷式的风扇应无震动和异常声响 6.2.2 通电加温后壳体和空腔体不得带电，腔内无水汽或挥发物出现。
7 计量器具控制
7.1 检定环境条件
实验室应为暗室，无强空气对流；室内环境温度为（20士2）℃，相对湿度≤80%；无强电磁干扰和振动。 7.2主要检定设备
主要检定设备见表2。
表2检定设备
序号 1 2 3 4 5 5
设备名称
技术指标要求
工作基准黑体一套（检标准黑体）标准黑体一套（检工作黑体）温度控制器一台一等标准铂电阻温度计一等标准铂佬10-铂热电偶两支数字电阻测量仪
满足表1中所列的各项指标满足表1中所列的各项指标控温稳定性优于0.1K/h，显示分辨力0.1K 测温不确定度优于2mK～30mK（k=2）测温不确定度优于0.6K（k=3）分辨率0.1mQ，符合0.001%级数表要求分辨率0.1V，符合0.002%级数字电压表的
数字电压表一台
6
指标最小分度值0.1K，示值范围273K330K 光谱响应范围1um～25um，具有近似平坦的响应曲线，视场角≤1°
表面温度计一支
7
8
辐射亮度计一台
7.3 辅助检定设备 7.3.1水冷开关一个。 7.3.2水冷挡屏一套。 7.3.3水三相点杜瓦瓶两个。 7.3.4光路调整器具：
a）框式水平仪一台，精度：0.02mm/m~0.05mm/m； b）光学水准仪两台，扩展不确定度为0.2°（k=2）； c）刻度间隔为0.1mm的玻璃分划板两个； d）激光器，发射角小于0.5mrad。
7.4检定项目和检定方法 7.4.1检定项目
检定项目见表3。
3 JJG309—2011 表3检定项目
序号 1 2 3
检定项目
后续检定
使用中检验
首次检定
外观黑体腔几何尺寸
+ + + + + + +
+
+
表面温差温度稳定性
+ + + + +
+ +
有效辐射面温度均匀性纵向温度分布均匀性
5 6 7
有效发射率值
注：需检定的项目用“十”，在使用中可不检定的项目用“二”表示。 7.4.2检定方法 7.4.2.1检定准备
a）黑体腔几何尺寸的检查按表1中的黑体腔几何参量检定项目作判断。 b）测量系统主光轴的确定 1）按图2排列检测装置的各有关设备。
13
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图2黑体检定系统框图
1，13一光学水准仪：2，6一玻璃分划板；3一辐射亮度计；4一光阑；5一光轨：7一水冷快门 8一水冷挡屏：9一标准黑体：10一被检黑体；11一精密位移台；12一激光器；14一辐射屏蔽罩
在光轨两端处分别放一块玻璃分划板，并调整到光轨的中心轴线上，离地高度视装置的实际情况而定。
2）将光学水准仪1的光轴调整成水平，并通过对光轨上的分划板中心的观察，反复调整光学水准仪的左、右、上、下位置，直至水准仪光轴与测量系统主光轴重合。
3）同样将光学水准仪13调整到与测量系统主光轴一致。 c）光路调整 1）将黑体置于移动工作台上，使被检黑体的有效辐射面与标准黑体的有效辐射面
位于同一垂直平面上。 4