一种基于辐射温度计的源尺寸效应抑制装置的制作方法

本发明涉及的是一种基于辐射温度计的源尺寸效应抑制装置，属于辐射测温技术领域。

背景技术：

辐射测温方法具有非接触、快响应和使用方便的特点。目前各种辐射温度计已得到广泛使用，对这些红外测温仪器和设备的校准是非常重要的。现有的辐射温度量传体系为标准钨带灯——标准辐射温度计——工作用黑体辐射源——工作用辐射温度计。标准辐射温度计作为量传体系中的重要组成部分，受到了世界各国计量院和科研机构的广泛关注。

在标准辐射温度计的研制过程中，抑制源尺寸效应是需要重点关注的部分。当测量或比较两个尺寸不同但温度相同的黑体时，探测接收到的单色辐射亮度往往并不相同，这就是源尺寸效应。造成源尺寸效应的原因是测量目标以外的辐射通过不同光学、机械元件之间的折/反射形成杂散光，进入光路被探测器接收。

为了抑制源尺寸效应，就需要限制杂散光进入探测器。目前采取的主要方法是在探测器前的测温光路中加入消杂光阑。但该方法受限于光路结构，通常只能加入单个消杂光阑，同时测温光路中的各光学元件彼此独立，没有与探测器封装在一起，使得消杂效果有限。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决传统光学消杂方法抑制源尺寸效应效果有限的问题，提出一种基于辐射温度计的源尺寸效应抑制装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种基于辐射温度计的源尺寸效应抑制装置，包括光阑反射镜安装盖、光阑反射镜、光阑反射镜安装支架、光路封装筒、消杂光阑和贯通螺纹；

光阑反射镜安装在光阑反射镜安装盖上，光阑反射镜安装盖通过光阑反射镜安装支架固定；光阑反射镜和准直汇聚光路整体封装在密闭空间内，避免辐射温度计中其他元件产生的杂散光进入探测器；光路封装筒中加工有多种口径的贯通螺纹，可安装不同口径的消杂光阑，从而对源尺寸效应进行抑制。

一种基于辐射温度计的源尺寸效应抑制装置，其内部的光路走向为：

辐射温度计的测温光路透过光阑反射镜，经光路封装筒准直、汇聚到光路封装筒内的探测器上；安装在光路封装筒内的消杂光阑屏蔽掉主光路以外的杂散光，同时将杂散光反射到光路封装筒中的贯通螺纹上，杂散光线在螺纹中变为无规律的漫反射，进而抑制了源尺寸效应。

有益效果

与传统的辐射温度计测温光路安装部件相比，本发明的源尺寸效应抑制装置将光阑反射镜及之后的准直汇聚光路整体封装在密闭空间内，避免辐射温度计中其他元件产生的杂散光进入探测器。与单一的消杂光阑安装部件相比，本发明源尺寸效应抑制装置可以在不同位置安装一个或多个不同直径的消杂光阑，对源尺寸效应的抑制效果更好。

附图说明

图1为本发明的源尺寸效应抑制装置的结构示图；

图2为本发明的源尺寸效应抑制装置的立体示图；

图3为本发明的源尺寸效应抑制装置过光轴且与底面平行的截面图；

其中，1-光阑反射镜安装盖、2-光阑反射镜、3-光阑反射镜安装支架、4-光路封装筒、5-消杂光阑、6-贯通螺纹。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。

如图1和图3所示，一种基于辐射温度计的源尺寸效应抑制装置，包括光阑反射镜安装盖1、光阑反射镜2、光阑反射镜安装支架3、光路封装筒4、消杂光阑5和贯通螺纹6。

光路封装筒4采用铝合金材质加工，表面进行喷砂氧化发黑处理，能够有效降低材料表面的反射率，进而减少进入探测器的杂散光。

将光阑反射镜2嵌入光阑反射镜安装盖1中，光阑反射镜安装盖1安装在光阑反射镜安装支架3的固定平台上；光阑反射镜安装支架3尾部加工有一圆柱形凹槽，光路封装筒4的前端加工有与之匹配的圆柱形凸台，安装时将光路封装筒4插入光阑反射镜安装支架3内，使二者的连接部位封闭不漏光。

在光阑反射镜安装支架3的一侧设计有一个用于安装干燥剂放置盒的小孔，该小孔打通至光路封装筒4内，使外界与干燥剂放置盒相连通，确保光路封装筒4处在干燥的环境中；光阑反射镜安装支架3的前安装平面与光轴的夹角为θ，后安装平面与光轴垂直，使光阑反射镜2偏转90°-θ，光束偏转180°-2θ，实现光束分离，同时确保光阑反射镜安装支架3安装时与光轴垂直，从而保证光阑反射镜安装支架3与光路封装筒4正确连接。

光路封装筒4尾部加工有安装透镜、滤光片及探测器的卡槽，在光路封装筒4中安装透镜、滤光片及探测器能将光阑反射镜后的光路整体封装在密闭空间中，避免外界杂散光的干扰，减小源尺寸效应，卡槽的直径和深度根据实际光路设计进行调整；光路封装筒4中还加工有贯通螺纹6，用于安装消杂光阑5；可在光路封装筒4的不同位置安装不同直径的消杂光阑5，安装个数为一个或多个光阑。贯通螺纹6直径大于测温光路光束直径，贯通螺纹6的长度大于消杂光阑5的厚度，消杂光阑5的直径、厚度根据实际光路设计进行调整。

一种基于辐射温度计的源尺寸效应抑制装置，光路走向为：

辐射温度计的测温光路透过光阑反射镜2的中心小孔后，经光路封装筒4内部透镜准直、汇聚到光路封装筒4内的探测器上；安装在光路封装筒4内的消杂光阑5屏蔽掉主光路以外的杂散光，同时将杂散光反射到光路封装筒4中的贯通螺纹6上，杂散光线在螺纹中变为无规律的漫反射，进而实现了抑制源尺寸效应的目的。

技术特征：

技术总结
本发明涉及的是一种基于辐射温度计的源尺寸效应抑制装置，属于辐射测温技术领域。本发明包括光阑反射镜安装盖、光阑反射镜、光阑反射镜安装支架、光路封装筒、消杂光阑和贯通螺纹。与传统的辐射温度计测温光路安装部件相比，本发明的源尺寸效应抑制装置将光阑反射镜及之后的准直汇聚光路整体封装在密闭空间内，避免辐射温度计中其他元件产生的杂散光进入探测器。与单一的消杂光阑安装部件相比，本发明源尺寸效应抑制装置可以在不同位置安装一个或多个不同直径的消杂光阑，对源尺寸效应的抑制效果更好。

技术研发人员：孟苏;张学聪;王苗;李丹;金振涛;蔡静
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
技术研发日：2017.05.18
技术公布日：2017.07.21