红外辐射测量仪响应曲线标定装置及方法_2

文档序号:9748719阅读:来源:国知局
范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这 些附图获得其他相关的附图。
[0035] 图1示出了本发明实施例1所提供的一种标定装置的结构示意图;
[0036] 图2示出了本发明实施例2所提供的一种标定方法的流程示意图;
[0037] 图3示出了本发明实施例2所提供的另一种标定方法的流程示意图;
[0038] 图4示出了本发明实施例2所提供的一种y-S曲线示意图;
[0039] 图5示出了本发明实施例2所提供的一种定标曲线示意图。
[0040] 附图标记对应的名称为:
[0041 ]红外辐射测量仪100,镜头镜筒101;
[0042] 支架200,反射镜201,光阑202,黑体203。
【具体实施方式】
[0043]下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在 此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因 此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的 范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做 出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0044] 实施例1
[0045] 如图1所示,本发明实施例提供了一种红外辐射测量仪100响应曲线标定装置,应 用于红外辐射测量仪100,所述红外辐射测量仪100包括镜头镜筒101,所述装置包括支架 200、反射镜201、黑体203和光阑202;所述支架200-端安装于所述镜头镜筒101上、另一端 与所述反射镜201相连,所述黑体203设于与所述红外辐射测量仪100相邻位置处;所述光阑 202设于所述黑体203与所述反射镜201之间,所述黑体203的辐射光经所述光阑202射向所 述反射镜201并经所述反射镜反射后进入所述镜头镜筒101中。
[0046]为了确保角度调整的灵活性,优选所述反射镜201与所述支架200活动连接,所述 反射镜201能沿所述支架200调整角度,所述反射镜201与所述支架200可拆卸式连接或所述 支架200与所述镜头镜筒101可拆卸式连接。使得重新安装时,能够保持较高的重复精度。 [0047]本发明实施例中,优选黑体203为能够工作在较高温度的高温黑体203;反射镜201 为小口径平面全反射镜或小口径曲面全反射镜。
[0048]其中,黑体203(black body)常作为热辐射研究的标准物体。它能够吸收外来的全 部电磁辐射,并且不会有任何的反射与透射。
[0049]光阑202:光具组件中光学元件的边缘、框架或特别设置的带孔屏障称为光阑202。 能进入镜头成像的光束,其大小是由透镜框和其他金属框决定的,但实际应用中,往往这样 限制光束还不够,还要在镜头中设置一些带孔的金属薄片来限制光束,称为光阑202。光阑 202的通光孔一般呈圆形,其中心在透镜的中心轴上,镜头的金属框也是一种光阑202。 [0050]本发明实施例中所提供的红外辐射测量仪100响应曲线标定装置,摒弃了现有技 术中采用大口径黑体203和平行光管作为标定装置的设计局限,选用高温黑体203和小口径 平面或曲面全反射镜,并在黑体203和反射镜201之间设置光阑202,通过调整光阑202通光 面积S获得不同通光面积S分别对应的红外辐射测量仪100的测量数据y,得到y-S关系曲线, 为实现标定提供基础,实施方便,设计巧妙。
[0051 ] 实施例2
[0052]本发明实施例提供了一种红外辐射测量仪响应曲线标定方法,应用于红外辐射测 量仪响应曲线标定装置,所述装置应用于红外辐射测量仪,所述红外辐射测量仪包括镜头 镜筒,所述装置包括支架、反射镜、黑体和光阑;所述支架一端安装于所述镜头镜筒上、另一 端与所述反射镜相连,所述黑体设于与所述红外辐射测量仪相邻位置处;所述光阑设于所 述黑体与所述反射镜之间,所述黑体的辐射光经所述光阑射向所述反射镜并经所述反射镜 反射后进入所述镜头镜筒中,如图2所示,所述方法包括:
[0053]步骤S300:调整所述反射镜和所述黑体的工作角度,在所述红外辐射测量仪瞄准 所述黑体时固定所述反射镜和所述黑体;
[0054] 通过调整黑体和反射镜工作角度,使黑体辐射光能够通过反射镜反射进入镜头镜 筒,使辐射测量仪能够对黑体辐射Η响应最大,固定黑体和反射镜角度,并记取辐射测量仪 指向角度。
[0055] 实施时,可通过辅助瞄准镜瞄准黑体。
[0056] 步骤S301:调整所述光阑通光面积S,记录在所述黑体温度为Τ1时,不同通光面积S 分别对应的所述红外辐射测量仪的测量数据y,得到在所述黑体温度为Τ1时所述光阑通光 面积S与所述红外辐射测量仪的测量数据y之间的同步关系;
[0057] 调整光阑通光面积S,辐射测量仪测量,记取光阑有效通光面积与辐射测量仪测量 数据的同步关系,记录黑体T1温度下辐射测量仪仪器响应与光阑有效通光面积的关系,进 入仪器的辐射通量Η应与光阑通光面积S成线性关系;
[0058] Szi+Shi = So
[0059] yii->B+ZbSzi+HTlShi = A+klShi
[0060] 其中:A = B+ZbS〇,ki = HTi-Zb
[0061] SZ1为遮光面积,Shl为通光面积,So为有效光阑面积,B为含天空背景辐射、设备零输 入响应等的常量,H T1为黑体温度为T1时的辐射通量密度,Zb是指光阑的辐射通量密度。
[0062] 步骤S302:根据所述光阑通光面积S与所述红外辐射测量仪的测量数据y之间的同 步关系,绘制所述光阑通光面积S与所述红外辐射测量仪的测量数据y之间的y-S关系曲线, 如图4所示。
[0063] y-S展示了响应灰度与通光面积的关系,通过H=KXHtXS,得到灰度与Η的关系。
[0064] 本发明实施例中的红外辐射测量仪响应曲线标定装置与实施例1中的结构和设计 方式相同,在本实施例中不再赘述。
[0065] 为了确保角度调整的灵活性,优选反射镜与所述支架可拆卸式连接或所述支架与 所述镜头镜筒可拆卸式连接,如图3所示,所述方法还包括:
[0066] 步骤S303:调整所述反射镜或所述支架位置,使所述红外辐射测量仪指向背景均 匀的天空,记录指向所述天空时,所述红外辐射测量仪的指向角度a和测量数据y、;
[0067] 步骤S304:使用光谱辐射计在指向角度a下与所述红外辐射测量仪同步测量同一 天空,获得标准光谱辐射数据hi,所述光谱辐射计的光谱测量范围大于所述红外辐射测量 仪的光谱响应范围;
[0068] 步骤S305:拆下反射镜或支架,使用所述光谱辐射计在指向角度a下与所述红外辐 射测量仪同步测量另一同一天空,获得标准光谱辐射数据h2;在所述y-S关系曲线上标注所 述标准光谱辐射数据h2;在所述y-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据hi;在所述y-S 关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据h,。
[0069] 步骤S306:根据获得的所述标准光谱辐射数据hi和所述红外辐射测量仪的光谱响 应范围,得到所述标准光谱辐射数据hi的等
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