烟火药燃烧温度的高低是决定烟火药光辐射效应的重要参数。例如，对产生原子辐射的烟火药来说，在一定限度内燃烧温度越高，火焰中原子辐射强度越大；对以分子辐射为主的烟火药来说，其燃烧温度一般不超过2 000℃。另外，燃烧温度也是研究烟火药燃烧过程的一个重要参数，通过燃烧温度可以研究烟火药的燃烧反应特征、燃烧机理、能量分布及气体产物的组成等。可见测定烟火药的燃烧温度有着重要意义。
12.2.2.1 辐射测温
温度测量分为接触测温与非接触测温两大类。接触测温的优点为测得的温度是物体的真实温度，缺点是动态特性差。由于要接触被测物体，对被测物体的温度场分布会受到影响，并且受传感器材料耐温上限的限制，不能应用于超高温测量。非接触测温又称为辐射测温。辐射测温在理论上不存在测温上限，具有测温范围广、响应速度快、不破坏被测对象温场等特点。因此，在实际应用中，辐射测温技术越来越受到重视。
辐射测温理论是以黑体辐射定律、普朗克定律、维恩位移定律、斯蒂芬-玻尔兹曼定律为基础的。但是这几条定律都仅对黑体辐射适用。实际中的测温对象都是非黑体，具有不同发射率的被测目标都有可能在同一波长或某波段或全波段发出相等的辐射能，使得一定量的热辐射具有真实温度的无限解。为了解决这一问题，辐射测温学中引入了表观温度的概念，这样才能在物体发射率未知的情况下把实际物体的温度测量同黑体辐射定律直接联系起来。在辐射测温学中，表观温度包括亮度温度、辐射温度和颜色温度。由这三种表观温度可以引申出三种基本测温方法，即亮度测温法、全辐射测温法和颜色测温法。用这三种方法可以分别测出物体的亮度温度、辐射温度和颜色温度。基于这三种测温方法的温度计分别称为亮度辐射温度计或单色辐射温度计、全辐射温度计和比色辐射温度计，还有介于亮度法和全辐射法之间的红外辐射温度计。三种辐射温度计在灵敏度、表观温度与真实温度偏差、发射率影响等方面均不相同，各有各的特点和适用范围，见表12.1。
表12.1 辐射测温三种方法的比较
亮度法是辐射测温中最重要的方法。该方法历史最长，测温灵敏度高，亮度温度与真实温度偏差小，发射率误差影响也小。在辐射测温领域，目前和今后一段时间内，基于亮度法原理的光电测温仪表在温度量值的传递和工业应用方面仍起主导作用。
辐射感温器也是应用较广泛的测温仪表。其特点是结构简单，价格低廉，使用方便，可以连续测量、记录和实现自动控制，因而广泛用于工业中。但由于波段较宽，辐射感温器不可避免地受水蒸气、二氧化碳、烟雾等中间介质吸收影响。随着红外辐射温度计的普及，辐射感温器将会逐渐被取代。
比色测温法有以下优点：
（1）大多数物体的颜色温度比亮度温度和辐射温度更接近真实温度。特别地，当实际物体接近灰体时，可认为实际物体的颜色温度等于它的真实温度。
（2）比色法测温受被测物体光谱发射率影响小，针对被测物体的辐射特性及中间吸收介质的光谱吸收特性，合理选择两个工作波段，可以大大减小因被测体光谱发射率变化及中间介质吸收的影响而引起的误差。
（3）与光电高温计和辐射感温器一样，其输出信号可以实现温度记录、控制。
比色温度计尤其适用于测量发射率较低的表面光亮的物体温度，或者在光路上存在着尘埃、烟雾中存在吸收介质的场所。但是，在比色温度计的应用中，如果对于光路上存在选择吸收比色温度计所选用的两个波段之一者，反而会带来较大的误差。随着比色温度计价格的下降，其应用越来越广泛。
12.2.2.2 燃烧温度的测定方法
以产生灼热熔渣为主的烟火药燃烧温度的测试，采用光学高温计或红外辐射测温计较好。而以火焰为主的烟火药燃烧温度的测试，采用WJ 1905—90方法或用W-Re热电偶测温法测定。
（1）烟火药亮度温度的测定。
WGJ-601型光学高温计是一种能在较远距离上测出高热物体表面温度的测温仪，测温范围为900～6 000℃，特别适合测定高温辐射源的温度。
1）测试原理。根据辐射体的单色辐射强度随温度增长的定律，采用被测辐射体与高温计灯泡中的灯丝进行单色亮度比较的方法来测定被测辐射体的亮度温度。测试时，由物镜将被测烟火药燃烧区成像于高温计灯泡中的灯丝平面上，借助于目镜系统（显微镜）并通过滤光器观察投射在灯丝表面上燃烧区的像。调整滑线电阻，使高温计灯泡的灯丝消失于被测燃烧区的像的背景中，测得此时高温计灯泡灯丝的电流值，就可以从高温计的电流与温度标度中求得被测烟火药的亮度温度。
2）测试程序。将光学高温计放在稳定的工作台上，准备好试样药柱后，按下列程序进行。
①如图12.2所示，按图连接好测量网络线路；
②按表12.2选定吸收器盘与滤光器盘的工作位置，再分别转动吸收器盘与滤光器盘，使其处于工作状态；
图12.2 光学高温计测量网络线路图(www.xing528.com)
1—低阻电位差计；2—标准电阻；3、4—高温计接线柱；5—4 V蓄电池；6—1 A直流电流表；7—标准电池；8—检流计；9—直流电源；E—高温计灯泡；R1、R2—高温计变电器
表12.2 吸收器盘与滤光器盘的位置标记说明
③移动目镜，得到清晰的灯丝圆弧段的影像；
④在燃烧塔中点燃烟火药样品药柱；
⑤旋转套筒，调节物镜，使烟火药燃烧区清晰成像于灯丝平面中；
⑥调节滑线电阻，使灯丝完全熄灭于燃烧区的背景中；
⑦由电位计测得此时灯丝的电流值；
⑧分别重复步骤⑥、⑦的操作，由暗到亮和由亮到暗地调整灯丝亮度；
⑨由高温计的电流-温度标度求取对应的亮度温度。
（2）烟火药火焰温度的测定。
采用WJ 1905—90标准测定烟火药火焰温度。该标准适用于测量400～3 000℃，燃烧时间为3～180 s的烟火药火焰温度。
1）测试原理。烟火药的燃烧火焰可作为热辐射系数近似为1的灰体，根据物体的热辐射效应，用辐射测温仪测量其火焰温度，当辐射测温仪接收到被测火焰的热辐射能量后，产生电动势，通过单板机转换成相应的温度值。
2）测试程序。测温仪系统包括测温仪、三脚架、燃烧塔、风速计、黑体炉等，测温仪由辐射感温器、单板机、打印机及绘图机组成。测温仪系统应满足：最大采样时间180 s；采样时间间隔0.2 s；打印时间间隔1 s、3 s、5 s、10 s；系统误差不大于2%。辐射感温器是三支不同量程的热敏传感器，测温范围分别是400～1 100℃、700～2 000℃和1 700～3 000℃。单板机为TP801B型，打印机要求不小于80列，绘图机为平板式。
在环境温度为15～35℃，相对湿度不大于80%和燃烧塔内火焰中心处风速为1～1.5 m/s的测试条件下，对直径为25～100 mm的样品药柱或药团进行测试。程序如下（图12.3）：
图12.3 测温仪工作程序框图
①根据被测试样火焰温度范围选择辐射感温器，固定于三脚架上，感温器物镜与火焰中心相距20倍试样直径，感温器轴线与试样断面的夹角为30°±5°；
②启动测温仪，键入测温范围选择指令；
③启动通风机，并控制风速为1～1.5 m/s；
④点燃试样，随即键入采样指令，烟火药烧尽时，键入停止采样指令；
⑤继续执行测温仪工作程序框图的数据处理及输出相关指令，最后获得测定结果的数据和图表。
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