红外辐射测量仪响应曲线标定装置及系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型实施例提供了一种红外辐射测量仪响应曲线标定装置及系统，改善了现有技术中不能很好地解决仪器低端响应标定的问题。该红外辐射测量仪响应曲线标定装置，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。使用该红外辐射测量仪响应曲线标定装置及系统，可以实现仪器低端响应标定，实施方便，易于推广应用。
【专利说明】
红外辐射测量仪响应曲线标定装置及系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及标定技术领域，具体而言，涉及一种红外辐射测量仪响应曲线标定装置及系统。
【背景技术】
[0002]红外辐射标定是红外辐射测量中的关键一环，直接影响红外辐射测量精度。目前，外场使用的大口径红外辐射测量仪通常使用直接或通过平行光管对不同温度的标准黑体的测量，实现仪器响应的标定。
[0003]大口径红外辐射测量仪在低于环境温度的辐射强度响应曲线部分，通常使用较高温度黑体辐射标定的响应曲线线性外推获得，对于红外辐射测量仪，通常在低端和高端响应曲线线性度不好，此区间内线性外推会带来较大误差，而实际测量中，通常是在天空背景上检出目标，即对稍高于天空背景的辐射就要求能够进行精确的辐射测量，所以设备低端响应标定更显得格外重要。
[0004]由于大口径黑体和平行光管成本较高，特别是低于环境温度工作的低温黑体，升降温时间长，使用条件苛刻，外场使用存在诸多限制，不能很好解决仪器低端响应标定问题。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型实施例的目的在于提供一种红外辐射测量仪响应曲线标定装置及系统，以改善现有技术中的标定方式不能很好解决仪器低端响应标定的问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案如下:
[0007]第一方面，本实用新型实施例提供了一种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；
[0008]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；
[0009]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。
[0010]结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述反射镜与所述支架活动连接，所述反射镜能沿所述支架调整角度。
[0011]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述反射镜与所述支架可拆卸式连接。
[0012]结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述支架与所述镜头镜筒可拆卸式连接。
[0013]结合第一方面的第二种或第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述黑体为高温黑体。
[0014]结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述反射镜为小口径平面全反射镜。
[0015]结合第一方面的第四种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述反射镜为小口径曲面全反射镜。
[0016]第二方面，本实用新型实施例提供了一种红外辐射测量仪响应曲线标定系统，包括红外辐射测量仪和标定装置，所述红外辐射测量仪包括镜头镜筒，所述标定装置包括支架、反射镜、黑体和光阑；
[0017]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；
[0018]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。
[0019]结合第二方面，本实用新型实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所述反射镜与所述支架活动连接，所述反射镜能沿所述支架调整角度，所述反射镜为小口径平面全反射镜或小口径曲面全反射镜。
[0020]结合第二方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，所述反射镜或所述镜头镜筒与所述支架可拆卸式连接。
[0021]本实用新型实施例中所提供的红外辐射测量仪响应曲线标定装置及系统，摒弃了现有技术中采用大口径黑体和平行光管作为标定装置的设计局限，巧妙地在黑体和反射镜之间设置光阑，通过调整光阑通光面积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。
[0022]进一步地，本实用新型实施例中所提供的红外辐射测量仪响应曲线标定装置及系统，可以将晴好时天空背景作为红外辐射强度最低的辐射源，利用天顶低背景辐射，将仪器光学镜头指向天顶，采用小口径光学全反射镜引入高温黑体辐射，叠加于天空背景，采用调光式标定法(申请号201410528350.5)改变黑体入射到红外辐射测量仪内的辐射量，从而绘制出接近天空背景辐射强度的响应曲线，实施方便，低端标定效果好，适合大规模推广应用。
[0023]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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。
[0025]图1示出了本实用新型实施例所提供的一种标定装置的结构示意图。
[0026]附图标记对应的名称为:
[0027]红外辐射测量仪100，镜头镜筒101;
[0028]支架200，反射镜201，光阑202，黑体203。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0030]实施例1
[0031]如图1所示，本实用新型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。
[0032]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。
[0033]本实用新型实施例中，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。
[0034]其中，黑体203(blackbody)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。
[0035]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。
[0036]本实用新型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。
[0037]实施例2
[0038]如图1所示，本实施例提供了一种红外辐射测量仪100响应曲线标定系统，包括红外辐射测量仪100和标定装置，所述红外辐射测量仪100包括镜头镜筒101，所述标定装置包括支架200、反射镜201、黑体203和光阑202;
[0039]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；
[0040]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201反射后进入所述镜头镜筒101中。
[0041]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为小口径平面全反射镜201或小口径曲面全反射镜201。
[0042]所述反射镜201或所述镜头镜筒101与所述支架200可拆卸式连接。
[0043]本实用新型实施例所提供的系统，其实现原理及产生的技术效果和前述实施例1相同，为简要描述，系统实施例部分未提及之处，可参考前述实施例1中相应内容。
[0044]在上述基础上，本实用新型实施例提供了一种红外辐射测量仪响应曲线标定方法，应用于上述红外辐射测量仪响应曲线标定装置，所述方法包括: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;调整所述光阑通光面积S，记录在所述黑体温度为Tl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Tl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;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。
[0045]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、。
[0046]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。
[0047]在所述y-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据hi。
[0048]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 ο在所述y-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据h2。
[0049]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的等效辐射强度Hl。
[0050]在所述y-S关系曲线对应y值的横轴上标注Hl数值。
[0051 ]根据获得的所述标准光谱辐射数据h2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h2的等效辐射强度H2。
[0052]在所述y-S关系曲线对应y值的横轴上标注H2数值。根据标注的所述等效辐射强度Hl和所述等效辐射强度H2，得到辐射强度H与通光面积S的对应关系，将所述y-S关系曲线的横坐标改写成辐射强度单位
[0053]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。应注意至IJ:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0054]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种红外辐射测量仪响应曲线标定装置，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，其特征在于，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。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述反射镜与所述支架活动连接，所述反射镜能沿所述支架调整角度。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述反射镜与所述支架可拆卸式连接。4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述支架与所述镜头镜筒可拆卸式连接。5.根据权利要求3或4所述的装置，其特征在于，所述黑体为高温黑体。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述反射镜为小口径平面全反射镜。7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述反射镜为小口径曲面全反射镜。8.—种红外福射测量仪响应曲线标定系统，其特征在于，包括红外福射测量仪和标定装置，所述红外辐射测量仪包括镜头镜筒，所述标定装置包括支架、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。9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述反射镜与所述支架活动连接，所述反射镜能沿所述支架调整角度，所述反射镜为小口径平面全反射镜或小口径曲面全反射镜。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述反射镜或所述镜头镜筒与所述支架可拆卸式连接。
【文档编号】G01J5/00GK205620030SQ201620110515
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】姜志富
【申请人】姜志富