紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型實施例提供了一種紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置及系統(tǒng)，改善了現(xiàn)有技術(shù)中不能很好地解決儀器低端響應(yīng)標定的問題。該紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置，應(yīng)用于紅外輻射測量儀，所述紅外輻射測量儀包括鏡頭鏡筒，所述裝置包括支架、反射鏡、黑體和光闌；所述支架一端安裝于所述鏡頭鏡筒上、另一端與所述反射鏡相連，所述黑體設(shè)于與所述紅外輻射測量儀相鄰位置處；所述光闌設(shè)于所述黑體與所述反射鏡之間，所述黑體的輻射光經(jīng)所述光闌射向所述反射鏡并經(jīng)所述反射鏡反射后進入所述鏡頭鏡筒中。使用該紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置及系統(tǒng)，可以實現(xiàn)儀器低端響應(yīng)標定，實施方便，易于推廣應(yīng)用。
【專利說明】
紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置及系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及標定技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外輻射標定是紅外輻射測量中的關(guān)鍵一環(huán)，直接影響紅外輻射測量精度。目前，外場使用的大口徑紅外輻射測量儀通常使用直接或通過平行光管對不同溫度的標準黑體的測量，實現(xiàn)儀器響應(yīng)的標定。
[0003]大口徑紅外輻射測量儀在低于環(huán)境溫度的輻射強度響應(yīng)曲線部分，通常使用較高溫度黑體輻射標定的響應(yīng)曲線線性外推獲得，對于紅外輻射測量儀，通常在低端和高端響應(yīng)曲線線性度不好，此區(qū)間內(nèi)線性外推會帶來較大誤差，而實際測量中，通常是在天空背景上檢出目標，即對稍高于天空背景的輻射就要求能夠進行精確的輻射測量，所以設(shè)備低端響應(yīng)標定更顯得格外重要。
[0004]由于大口徑黑體和平行光管成本較高，特別是低于環(huán)境溫度工作的低溫黑體，升降溫時間長，使用條件苛刻，外場使用存在諸多限制，不能很好解決儀器低端響應(yīng)標定問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]有鑒于此，本實用新型實施例的目的在于提供一種紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置及系統(tǒng)，以改善現(xiàn)有技術(shù)中的標定方式不能很好解決儀器低端響應(yīng)標定的問題。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型實施例采用的技術(shù)方案如下:
[0007]第一方面，本實用新型實施例提供了一種應(yīng)用于紅外輻射測量儀，所述紅外輻射測量儀包括鏡頭鏡筒，所述裝置包括支架、反射鏡、黑體和光闌；
[0008]所述支架一端安裝于所述鏡頭鏡筒上、另一端與所述反射鏡相連，所述黑體設(shè)于與所述紅外輻射測量儀相鄰位置處；
[0009]所述光闌設(shè)于所述黑體與所述反射鏡之間，所述黑體的輻射光經(jīng)所述光闌射向所述反射鏡并經(jīng)所述反射鏡反射后進入所述鏡頭鏡筒中。
[0010]結(jié)合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述反射鏡與所述支架活動連接，所述反射鏡能沿所述支架調(diào)整角度。
[0011]結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述反射鏡與所述支架可拆卸式連接。
[0012]結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述支架與所述鏡頭鏡筒可拆卸式連接。
[0013]結(jié)合第一方面的第二種或第三種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述黑體為高溫黑體。
[0014]結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述反射鏡為小口徑平面全反射鏡。
[0015]結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，所述反射鏡為小口徑曲面全反射鏡。
[0016]第二方面，本實用新型實施例提供了一種紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定系統(tǒng)，包括紅外輻射測量儀和標定裝置，所述紅外輻射測量儀包括鏡頭鏡筒，所述標定裝置包括支架、反射鏡、黑體和光闌；
[0017]所述支架一端安裝于所述鏡頭鏡筒上、另一端與所述反射鏡相連，所述黑體設(shè)于與所述紅外輻射測量儀相鄰位置處；
[0018]所述光闌設(shè)于所述黑體與所述反射鏡之間，所述黑體的輻射光經(jīng)所述光闌射向所述反射鏡并經(jīng)所述反射鏡反射后進入所述鏡頭鏡筒中。
[0019]結(jié)合第二方面，本實用新型實施例提供了第二方面的第一種可能的實施方式，其中，所述反射鏡與所述支架活動連接，所述反射鏡能沿所述支架調(diào)整角度，所述反射鏡為小口徑平面全反射鏡或小口徑曲面全反射鏡。
[0020]結(jié)合第二方面的第一種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第二方面的第二種可能的實施方式，其中，所述反射鏡或所述鏡頭鏡筒與所述支架可拆卸式連接。
[0021]本實用新型實施例中所提供的紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置及系統(tǒng)，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中采用大口徑黑體和平行光管作為標定裝置的設(shè)計局限，巧妙地在黑體和反射鏡之間設(shè)置光闌，通過調(diào)整光闌通光面積S獲得不同通光面積S分別對應(yīng)的紅外輻射測量儀的測量數(shù)據(jù)y，得到y(tǒng)-S關(guān)系曲線，為實現(xiàn)標定提供基礎(chǔ)，實施方便，設(shè)計巧妙。
[0022]進一步地，本實用新型實施例中所提供的紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置及系統(tǒng)，可以將晴好時天空背景作為紅外輻射強度最低的輻射源，利用天頂?shù)捅尘拜椛?，將儀器光學(xué)鏡頭指向天頂，采用小口徑光學(xué)全反射鏡引入高溫黑體輻射，疊加于天空背景，采用調(diào)光式標定法(申請?zhí)?01410528350.5)改變黑體入射到紅外輻射測量儀內(nèi)的輻射量，從而繪制出接近天空背景輻射強度的響應(yīng)曲線，實施方便，低端標定效果好，適合大規(guī)模推廣應(yīng)用。
[0023]為使本實用新型的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本實用新型的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
[0025]圖1示出了本實用新型實施例所提供的一種標定裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]附圖標記對應(yīng)的名稱為:
[0027]紅外輻射測量儀100，鏡頭鏡筒101;
[0028]支架200，反射鏡201，光闌202，黑體203。
【具體實施方式】
[0029]下面將結(jié)合本實用新型實施例中附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實用新型實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本實用新型的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本實用新型的范圍，而是僅僅表示本實用新型的選定實施例?；诒緦嵱眯滦偷膶嵤├?，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0030]實施例1
[0031]如圖1所示，本實用新型實施例提供了一種紅外輻射測量儀100響應(yīng)曲線標定裝置，應(yīng)用于紅外輻射測量儀100，所述紅外輻射測量儀100包括鏡頭鏡筒101，所述裝置包括支架200、反射鏡201、黑體203和光闌202;所述支架200—端安裝于所述鏡頭鏡筒101上、另一端與所述反射鏡201相連，所述黑體203設(shè)于與所述紅外輻射測量儀100相鄰位置處;所述光闌202設(shè)于所述黑體203與所述反射鏡201之間，所述黑體203的輻射光經(jīng)所述光闌202射向所述反射鏡201并經(jīng)所述反射鏡反射后進入所述鏡頭鏡筒101中。
[0032]為了確保角度調(diào)整的靈活性，優(yōu)選所述反射鏡201與所述支架200活動連接，所述反射鏡201能沿所述支架200調(diào)整角度，所述反射鏡201與所述支架200可拆卸式連接或所述支架200與所述鏡頭鏡筒101可拆卸式連接。使得重新安裝時，能夠保持較高的重復(fù)精度。
[0033]本實用新型實施例中，優(yōu)選黑體203為能夠工作在較高溫度的高溫黑體203;反射鏡201為小口徑平面全反射鏡或小口徑曲面全反射鏡。
[0034]其中，黑體203(blackbody)常作為熱輻射研究的標準物體。它能夠吸收外來的全部電磁輻射，并且不會有任何的反射與透射。
[0035]光闌202:光具組件中光學(xué)元件的邊緣、框架或特別設(shè)置的帶孔屏障稱為光闌202。能進入鏡頭成像的光束，其大小是由透鏡框和其他金屬框決定的，但實際應(yīng)用中，往往這樣限制光束還不夠，還要在鏡頭中設(shè)置一些帶孔的金屬薄片來限制光束，稱為光闌202。光闌202的通光孔一般呈圓形，其中心在透鏡的中心軸上，鏡頭的金屬框也是一種光闌202。
[0036]本實用新型實施例中所提供的紅外輻射測量儀100響應(yīng)曲線標定裝置，摒棄了現(xiàn)有技術(shù)中采用大口徑黑體203和平行光管作為標定裝置的設(shè)計局限，選用高溫黑體203和小口徑平面或曲面全反射鏡，并在黑體203和反射鏡201之間設(shè)置光闌202，通過調(diào)整光闌202通光面積S獲得不同通光面積S分別對應(yīng)的紅外輻射測量儀100的測量數(shù)據(jù)y，得到y(tǒng)-S關(guān)系曲線，為實現(xiàn)標定提供基礎(chǔ)，實施方便，設(shè)計巧妙。
[0037]實施例2
[0038]如圖1所示，本實施例提供了一種紅外輻射測量儀100響應(yīng)曲線標定系統(tǒng)，包括紅外輻射測量儀100和標定裝置，所述紅外輻射測量儀100包括鏡頭鏡筒101，所述標定裝置包括支架200、反射鏡201、黑體203和光闌202;
[0039]所述支架200—端安裝于所述鏡頭鏡筒101上、另一端與所述反射鏡201相連，所述黑體203設(shè)于與所述紅外輻射測量儀100相鄰位置處；
[0040]所述光闌202設(shè)于所述黑體203與所述反射鏡201之間，所述黑體203的輻射光經(jīng)所述光闌202射向所述反射鏡201并經(jīng)所述反射鏡201反射后進入所述鏡頭鏡筒101中。
[0041]所述反射鏡201與所述支架200活動連接，所述反射鏡201能沿所述支架200調(diào)整角度，所述反射鏡201為小口徑平面全反射鏡201或小口徑曲面全反射鏡201。
[0042]所述反射鏡201或所述鏡頭鏡筒101與所述支架200可拆卸式連接。
[0043]本實用新型實施例所提供的系統(tǒng)，其實現(xiàn)原理及產(chǎn)生的技術(shù)效果和前述實施例1相同，為簡要描述，系統(tǒng)實施例部分未提及之處，可參考前述實施例1中相應(yīng)內(nèi)容。
[0044]在上述基礎(chǔ)上，本實用新型實施例提供了一種紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定方法，應(yīng)用于上述紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置，所述方法包括:調(diào)整所述反射鏡和所述黑體的工作角度，在所述紅外輻射測量儀瞄準所述黑體時固定所述反射鏡和所述黑體;調(diào)整所述光闌通光面積S，記錄在所述黑體溫度為Tl時，不同通光面積S分別對應(yīng)的所述紅外輻射測量儀的測量數(shù)據(jù)y，得到在所述黑體溫度為Tl時所述光闌通光面積S與所述紅外輻射測量儀的測量數(shù)據(jù)y之間的同步關(guān)系;根據(jù)所述光闌通光面積S與所述紅外輻射測量儀的測量數(shù)據(jù)y之間的同步關(guān)系，繪制所述光闌通光面積S與所述紅外輻射測量儀的測量數(shù)據(jù)y之間的y-S關(guān)系曲線。
[0045]調(diào)整所述反射鏡或所述支架位置，使所述紅外輻射測量儀指向背景均勻的天空，記錄指向所述天空時，所述紅外輻射測量儀的指向角度a和測量數(shù)據(jù)y、。
[0046]使用光譜輻射計在指向角度a下與所述紅外輻射測量儀同步測量同一天空，獲得標準光譜輻射數(shù)據(jù)hi，所述光譜輻射計的光譜測量范圍大于所述紅外輻射測量儀的光譜響應(yīng)范圍。
[0047]在所述y-S關(guān)系曲線上標注所述標準光譜輻射數(shù)據(jù)hi。
[0048]使用所述光譜輻射計在指向角度a下與所述紅外輻射測量儀同步測量另一同一天空，獲得標準光譜輻射數(shù)據(jù)h2 ο在所述y-S關(guān)系曲線上標注所述標準光譜輻射數(shù)據(jù)h2。
[0049]根據(jù)獲得的所述標準光譜輻射數(shù)據(jù)hi和所述紅外輻射測量儀的光譜響應(yīng)范圍，得到所述標準光譜輻射數(shù)據(jù)hi的等效輻射強度Hl。
[0050]在所述y-S關(guān)系曲線對應(yīng)y值的橫軸上標注Hl數(shù)值。
[0051 ]根據(jù)獲得的所述標準光譜輻射數(shù)據(jù)h2和所述紅外輻射測量儀的光譜響應(yīng)范圍，得到所述標準光譜輻射數(shù)據(jù)h2的等效輻射強度H2。
[0052]在所述y-S關(guān)系曲線對應(yīng)y值的橫軸上標注H2數(shù)值。根據(jù)標注的所述等效輻射強度Hl和所述等效輻射強度H2，得到輻射強度H與通光面積S的對應(yīng)關(guān)系，將所述y-S關(guān)系曲線的橫坐標改寫成輻射強度單位
[0053]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。應(yīng)注意至IJ:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
[0054]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種紅外輻射測量儀響應(yīng)曲線標定裝置，應(yīng)用于紅外輻射測量儀，所述紅外輻射測量儀包括鏡頭鏡筒，其特征在于，所述裝置包括支架、反射鏡、黑體和光闌； 所述支架一端安裝于所述鏡頭鏡筒上、另一端與所述反射鏡相連，所述黑體設(shè)于與所述紅外輻射測量儀相鄰位置處； 所述光闌設(shè)于所述黑體與所述反射鏡之間，所述黑體的輻射光經(jīng)所述光闌射向所述反射鏡并經(jīng)所述反射鏡反射后進入所述鏡頭鏡筒中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述反射鏡與所述支架活動連接，所述反射鏡能沿所述支架調(diào)整角度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述反射鏡與所述支架可拆卸式連接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述支架與所述鏡頭鏡筒可拆卸式連接。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的裝置，其特征在于，所述黑體為高溫黑體。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述反射鏡為小口徑平面全反射鏡。7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述反射鏡為小口徑曲面全反射鏡。8.—種紅外福射測量儀響應(yīng)曲線標定系統(tǒng)，其特征在于，包括紅外福射測量儀和標定裝置，所述紅外輻射測量儀包括鏡頭鏡筒，所述標定裝置包括支架、反射鏡、黑體和光闌； 所述支架一端安裝于所述鏡頭鏡筒上、另一端與所述反射鏡相連，所述黑體設(shè)于與所述紅外輻射測量儀相鄰位置處； 所述光闌設(shè)于所述黑體與所述反射鏡之間，所述黑體的輻射光經(jīng)所述光闌射向所述反射鏡并經(jīng)所述反射鏡反射后進入所述鏡頭鏡筒中。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡與所述支架活動連接，所述反射鏡能沿所述支架調(diào)整角度，所述反射鏡為小口徑平面全反射鏡或小口徑曲面全反射鏡。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述反射鏡或所述鏡頭鏡筒與所述支架可拆卸式連接。
【文檔編號】G01J5/00GK205620030SQ201620110515
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年2月3日
【發(fā)明人】姜志富
【申請人】姜志富