专利名称：一种光阑黑体的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光阑黑体，属于红外光学技术领域。
背景技术：
作为一种标准的红外辐射源，黑体广泛应用于目标的校准和标定。尤其在航空领域，要定量检测红外制导导弹的性能，作为标准辐射源的黑体必不可少。当需要模拟远近不同、能量不同的目标时，就要求黑体的温度和光阑孔可调。而目前市场上的光阑黑体的光阑孔和黑体温度都是不可调的。
发明内容
本发明的目的是提供一种光阑黑体，以解决目前光阑黑光阑孔不可调的问题。本发明为解决上述技术问题而提供一种光阑黑体，包括黑体腔体和黑体面板，黑体面板上设置有开孔，黑体腔体的辐射孔与黑体面板上的开孔在同一条轴线上，所述的黑体腔体和黑体面板之间还设置有光阑调节机构，该光阑调节机构包括光阑盘和调节单元，光阑盘上间隔设置有孔径大小不同的光阑孔，调节单元用于驱动光阑盘转动，光阑盘上设置的孔径大小不同的光阑孔在调节单元的驱动下与黑体腔体的辐射孔和黑体面板上的开孔在同一条轴线上。所述的调节单元为电动调节单元，该电动调节单元包括电机、光阑控制电路板和齿轮，光阑控制电路板控制连接电机，电机与齿轮传动连接，齿轮与光阑盘啮合设置，光阑控制电路板用于控制电机的启停，齿轮在电机的带动下转动从而带动光阑盘转动。所述的光阑控制电路板包括上板、挡片和下板，上板和下板上分别设置有与光阑孔个数相同的发光二极管和光敏二极管，上板和下板之间轴对称设置，挡片设置在上板和下板之间，挡片上设置有一开口，挡片与光阑盘传动连接。所述的光阑黑体还包括温度控制装置，该温度控制装置包括温控仪、热电偶、加热器和散热风扇，热电偶和加热器设置在黑体腔体内，热电偶用于检测黑体腔体的温度，热电偶与温控仪的输入端相连，温控仪的输出端控制连接加热器和散热风扇。所述的光阑黑体还包括控制板，该控制板控制连接光阑控制电路和温控仪。所述的温控仪上设置有显示器，用于显示光阑黑体的实测温度和设定温度。本发明的有益效果是:本发明通过在黑体腔体和黑体面板之间设置包括光阑盘和调节单元的光阑调节机构，光阑盘上设置的孔径大小不同的光阑孔在调节单元的驱动下与黑体腔体的辐射孔和黑体面板上的开孔在同一条轴线上，使得黑体光阑孔都能够调节；同时通过设置温度控制装置，用于控制黑体腔体的温度，从而能够模拟远近不同、能量不同的目标。
图1是本发明光阑黑体工作原理框图2是本发明光阑黑体前面板图；图3是本发明光阑黑体后面板图；图4是本发明光阑黑体中电动光阑调节机构的结构示意图；图5是本发明光阑黑体中电动光阑调节机构结构示意图；图6是本发明光阑黑体中光阑控制电路板的结构示意图；图7是本发明光阑黑体中黑体腔体控温加热原理图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明。作为一种标准的红外辐射源，黑体广泛应用于目标的校准和标定。尤其在航空领域，要定量检测红外制导导弹的性能，作为标准辐射源的黑体必不可少。当需要模拟远近不同、能量不同的目标时，就要求黑体的温度和光阑孔可调。为此我们提供一种光阑黑体，如图2和图3所示，该光阑黑体能够根据需要模拟目标的远近和能量来调节其温度和光阑孔。该光阑黑体包括黑体腔体和黑体面板，黑体面板上设置有开孔，黑体腔体的辐射孔与黑体面板上的开孔在同一条轴线上，所述的黑体腔体和黑体面板之间还设置有光阑调节机构，该光阑调节机构包括光阑盘和调节单元，光阑盘上间隔设置有孔径大小不同的光阑孔，调节单元用于驱动光阑盘转动，光阑盘上设置的孔径大小不同的光阑孔在调节单元的驱动下与黑体腔体的辐射孔和黑体面板上的开孔在同一条轴线上。如图1所示，本发明的光阑黑体包括控制板、电动光阑调节机构、数显温控仪和黑体腔体，其中控制板为黑体的控制中心，它集黑体控温、通讯转换电路、光阑控制和电源模块于一体，其核心是一块单片机，用于对各种信号进行处理，黑体腔体由加热器、保温材料以及热电偶组成，主要用于实现黑体加热和热电偶温度测量。黑体腔体的辐射孔正对黑体后面板上的开孔，电动光阑调节机构设置在黑体腔体和黑体后面板之间，如图4和图5所示，电动光阑调节机构包括交流电机3、光阑控制电路板4、光阑盘I和小齿轮2，光阑控制电路板4安装在光阑盘I背后，小齿轮由交流电机带动，小齿轮与光阑盘啮合，电机用于带动小齿轮驱动光阑盘转到需要的光阑孔位置，光阑控制电路板分为上板和下板，如图6所示，左边为下板，右边为上板，上板和下板之间设置有一挡片，挡片和光阑盘挡片设置有一开口，上板上的V5 V7为发光二极管，下板的VfVll为光敏三极管，上板和下板之间通过轴承连接，且上板和下板的安装位置在轴向上完全一致，V5正对V12，V6正对V11，V7正对V10，V8正对V9，当光阑盘转动时，挡片跟着一起转动，当挡片的的开口转到V5 V8的位置时，此时正对的V9 V12中的其中一个三极管导通，该电路控制板输出的电压发生变化，以此控制电机停止运转，光阑盘停止在相应的位置，从而实现选择不同的四个光阑孔。如图7所示，数显温控仪包括设置在黑体腔体中的热电偶、交流继电器K、电阻R1、保险丝B、加热器R3、加热开关SI和电源座D，加热控制电路通过加热开关SI与交流继电器K同时实现对加热器R3的控制，数显温控仪通过热电偶的反馈控制交流继电器K的开关，当热电偶测量到的温度低于设定温度时，交流继电器K打开，加热器R3工作，辐射腔内开始加热，当热电偶测量到的温度等于设定温度时，交流继电器K关断，加热器R3停止加温，辐射腔内保持此时的温度，当热电偶测量到的温度大于设定温度时，控制冷却风扇开启，辐射腔内开始冷却，直至热电偶测量到的温度等于设定值，使辐射腔内能够保持设定的温度，从而实现对辐射腔温度的控制。该电动光阑黑体结构紧凑，有效发射率高，并且控温精准，同时具备不同光阑孔设置和调节，适合于实验室和外场使用，作为一种标准的红外辐射源，黑体广泛应用于目标的校准和标定。本发明通过采用温控仪和电动光阑控制器，使得黑体的温度和光阑孔都能够调节，因此能够模拟远近不同、能量不同的目标。黑体发射率为0.99±0.01，温度稳定性为±0.2 V /h，温控仪采用PID控制，温度分辨率能控制在±0.1°C，能够控制温度设定值的增减，不需要模拟校准，温控仪上连接有LED显示屏用于实时显示黑体的实测温度和设定温度，同时通过串口与计算机通讯连接，利用计算机实现对黑体不同光阑孔和温度的设置和回读，从而实现模拟不同能量和不同远近的红外目标。
权利要求
1.一种光阑黑体，包括黑体腔体和黑体面板，黑体面板上设置有开孔，黑体腔体的辐射孔与黑体面板上的开孔在同一条轴线上，其特征在于:所述的黑体腔体和黑体面板之间还设置有光阑调节机构，该光阑调节机构包括光阑盘和调节单元，光阑盘上间隔设置有孔径大小不同的光阑孔，调节单元用于驱动光阑盘转动，光阑盘上设置的孔径大小不同的光阑孔在调节单元的驱动下与黑体腔体的辐射孔和黑体面板上的开孔在同一条轴线上。
2.根据权利要求1的光阑黑体，其特征在于:所述的调节单元为电动调节单元，该电动调节单元包括电机、光阑控制电路板和齿轮，光阑控制电路板控制连接电机，电机与齿轮传动连接，齿轮与光阑盘啮合设置，光阑控制电路板用于控制电机的启停，齿轮在电机的带动下转动从而带动光阑盘转动。
3.根据权利要求2所述的光阑黑体，其特征在于:所述的光阑控制电路板包括上板、挡片和下板，上板和下板上分别设置有与光阑孔个数相同的发光二极管和光敏二极管，上板和下板之间轴对称设置，挡片设置在上板和下板之间，挡片上设置有一开口，挡片与光阑盘传动连接。
4.根据权利要求3所述的光阑黑体，其特征在于:所述的光阑黑体还包括温度控制装置，该温度控制装置包括温控仪、热电偶、加热器和散热风扇，热电偶和加热器设置在黑体腔体内，热电偶用于检测黑体腔体的温度，热电偶与温控仪的输入端相连，温控仪的输出端控制连接加热器和散热风扇。
5.根据权利要求4所述的光阑黑体，其特征在于:所述的光阑黑体还包括控制板，该控制板控制连接光阑控制电路和温控仪。
6.根据权利要求4所述的光阑黑体，其特征在于:所述的温控仪上设置有显示器，用于显示光阑黑体的实测温度和设定温度。
全文摘要
本发明涉及一种光阑黑体，属于红外光学技术领域。所述包括黑体腔体和黑体面板，黑体腔体的辐射孔与黑体面板上的开孔在同一条轴线上，所述的黑体腔体和黑体面板之间还设置光阑盘和调节单元，光阑盘上间隔设置有孔径大小不同的光阑孔，光阑盘上设置的孔径大小不同的光阑孔在调节单元的驱动下与黑体腔体的辐射孔和黑体面板上的开孔在同一条轴线上。本发明通过在黑体腔体和黑体面板之间设置包括光阑盘和调节单元，光阑盘上设置的孔径大小不同的光阑孔在调节单元的驱动下能与黑体腔体的辐射孔和黑体面板上的开孔在同一条轴线上，使得黑体光阑孔都能够调节；同时通过设置温度控制装置，用于控制黑体腔体的温度，从而能够模拟远近不同、能量不同的目标。
文档编号G01J5/00GK103105232SQ201210494569
公开日2013年5月15日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者李艳, 孟庆虎, 周海龙, 董春霞, 魏晓珺, 孙青锁, 张鹏, 苗晋玲, 齐同斌 申请人:凯迈(洛阳)测控有限公司