一種調(diào)光式紅外輻射標(biāo)定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光學(xué)紅外輻射標(biāo)定領(lǐng)域，提供了一種調(diào)光式紅外輻射標(biāo)定方法，該方法通過(guò)調(diào)整黑體輻射入射到被標(biāo)定設(shè)備的輻射通量，改變輻射到被標(biāo)定系統(tǒng)像面的輻射照度，同時(shí)使用二個(gè)溫度的黑體或同一黑體變溫一次，解算入射到被標(biāo)定系統(tǒng)的輻射通量，繪制出被標(biāo)定設(shè)備的紅外輻射響應(yīng)曲線。本發(fā)明改變常用的調(diào)節(jié)黑體溫度標(biāo)定設(shè)備響應(yīng)曲線的模式，標(biāo)定速度快，能有效去除背景和被標(biāo)定設(shè)備自身輻射及本地輸出等影響，使被標(biāo)定設(shè)備響應(yīng)曲線繪制更加精確。
【專利說(shuō)明】一種調(diào)光式紅外輻射標(biāo)定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及光學(xué)紅外輻射標(biāo)定領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)光式紅外輻射標(biāo)定方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 紅外輻射標(biāo)定是目標(biāo)紅外輻射測(cè)量中關(guān)鍵一環(huán)，直接影響目標(biāo)輻射測(cè)量精度。
[0003] 紅外輻射測(cè)量設(shè)備通常使用對(duì)黑體直接測(cè)量或通過(guò)平行光管對(duì)黑體測(cè)量，實(shí)現(xiàn)設(shè) 備的輻射標(biāo)定。標(biāo)定過(guò)程中，黑體需要多次升溫或降溫，以滿足設(shè)備對(duì)多個(gè)溫度點(diǎn)響應(yīng)曲線 的標(biāo)定。通常黑體升溫或降溫的溫度穩(wěn)定時(shí)間較長(zhǎng)，造成設(shè)備標(biāo)定時(shí)間較長(zhǎng)，特別對(duì)于外場(chǎng) 工作的設(shè)備，工作環(huán)境難以保證，適應(yīng)性較差，在相同時(shí)間內(nèi)獲取的標(biāo)定點(diǎn)數(shù)少，造成擬合 響應(yīng)曲線精度低，特別對(duì)線性度不好的區(qū)間誤差更大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明需解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種紅外輻射標(biāo)定方法，以減少紅外輻射標(biāo)定時(shí) 間、提高標(biāo)定精度，降低環(huán)境對(duì)紅外輻射標(biāo)定的影響。
[0005] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種調(diào)光式紅外輻射標(biāo)定方法，其采用的技術(shù)方 案如下：
[0006] S1、將黑體置于平行光管的焦面處，調(diào)節(jié)平行光管與被標(biāo)定設(shè)備的位置，使得黑體 輻射經(jīng)平行光管準(zhǔn)直后能入射到被標(biāo)定設(shè)備上；
[0007] S2、待黑體溫度穩(wěn)定后，記錄黑體溫度，并在調(diào)節(jié)變光闌通光面積的同時(shí)，利用被 標(biāo)定設(shè)備對(duì)黑體進(jìn)行持續(xù)拍攝；
[0008] S3、測(cè)量被標(biāo)定設(shè)備的響應(yīng)，得到第一標(biāo)定數(shù)據(jù)，所述第一標(biāo)定數(shù)據(jù)包括黑體溫 度、變光闌的通光面積以及被標(biāo)定設(shè)備對(duì)應(yīng)的響應(yīng)；
[0009] S4、改變黑體溫度，重復(fù)步驟S2和S3,得到第二標(biāo)定數(shù)據(jù)；
[0010] S5、根據(jù)第一標(biāo)定數(shù)據(jù)或第二標(biāo)定數(shù)據(jù)，繪制關(guān)于變光闌的通光面積與被標(biāo)定設(shè) 備對(duì)應(yīng)響應(yīng)值之間的曲線，得到第一曲線或第二曲線；
[0011] S6、根據(jù)第一標(biāo)定數(shù)據(jù)和第二標(biāo)定數(shù)據(jù)，計(jì)算關(guān)于第一曲線或第二曲線與目標(biāo)曲 線間的相關(guān)系數(shù)，所述目標(biāo)曲線為入射到被標(biāo)定設(shè)備的黑體輻射量與被標(biāo)定設(shè)備響應(yīng)的曲 線.
[0012] S7、根據(jù)所述第一曲線或第二曲線以及所述相關(guān)系數(shù)，確定入射到被標(biāo)定設(shè)備的 黑體輻射量和被標(biāo)定設(shè)備響應(yīng)的曲線，完成標(biāo)定。
[0013] 優(yōu)選的,所述步驟S6具體包括：
[0014] 所述黑體輻射入射到被標(biāo)定設(shè)備上的輻射量X與變光闌的通光面積Sh之間的關(guān) 系為：
[0015] X = B+ZbSz+HSh
[0016] 其中，B為被標(biāo)定設(shè)備的固定輸出，Zb為變光闌輻射通量密度，H為黑體輻射通量 密度，S z為變光闌非通光面積，Sh為變光闌通光面積，且Sz+Sh = Stl, Stl為變光闌的有效總面 積；
[0017] 則被標(biāo)定設(shè)備的響應(yīng)y與入射到被標(biāo)定設(shè)備的黑體輻射量x在線性段內(nèi)滿足：
[0018] y-b = kx
[0019] 其中，b為常數(shù)，k為第一曲線或第二曲線與目標(biāo)曲線間的相關(guān)系數(shù)，且對(duì)于兩個(gè) 溫度的黑體，當(dāng)光闌通光面積Sh相同時(shí)，

【權(quán)利要求】
1. 一種調(diào)光式紅外輻射標(biāo)定方法，其特征在于，所述方法包括： 51、 將黑體置于平行光管的焦面處，調(diào)節(jié)平行光管與被標(biāo)定設(shè)備的位置，使得黑體輻射 經(jīng)平行光管準(zhǔn)直后能入射到被標(biāo)定設(shè)備上； 52、 待黑體溫度穩(wěn)定后，記錄黑體溫度，并在調(diào)節(jié)變光闌通光面積的同時(shí)，利用被標(biāo)定 設(shè)備對(duì)黑體進(jìn)行持續(xù)拍攝； 53、 測(cè)量被標(biāo)定設(shè)備的響應(yīng)，得到第一標(biāo)定數(shù)據(jù)，所述第一標(biāo)定數(shù)據(jù)包括黑體溫度、變 光闌的通光面積以及被標(biāo)定設(shè)備對(duì)應(yīng)的響應(yīng)； 54、 改變黑體溫度，重復(fù)步驟S2和S3,得到第二標(biāo)定數(shù)據(jù)； 55、 根據(jù)第一標(biāo)定數(shù)據(jù)或第二標(biāo)定數(shù)據(jù)，繪制關(guān)于變光闌的通光面積與被標(biāo)定設(shè)備對(duì) 應(yīng)響應(yīng)值之間的曲線，得到第一曲線或第二曲線； 56、 根據(jù)第一標(biāo)定數(shù)據(jù)和第二標(biāo)定數(shù)據(jù)，計(jì)算關(guān)于第一曲線或第二曲線與目標(biāo)曲線間 的相關(guān)系數(shù)，所述目標(biāo)曲線為入射到被標(biāo)定設(shè)備的黑體輻射量與被標(biāo)定設(shè)備響應(yīng)的曲線； 57、 根據(jù)所述第一曲線或第二曲線以及所述相關(guān)系數(shù)，確定入射到被標(biāo)定設(shè)備的黑體 輻射量和被標(biāo)定設(shè)備響應(yīng)的曲線，完成標(biāo)定。
2. 如權(quán)利要求1所述的調(diào)光式紅外輻射標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟S6具體包 括： 所述黑體輻射入射到被標(biāo)定設(shè)備上的輻射量X與變光闌的通光面積Sh之間的關(guān)系為：X=B+ZbSz+HSh 其中，B為被標(biāo)定設(shè)備的固定輸出，Zb為變光闌輻射通量密度，H為黑體輻射通量密度，Sz為變光闌非通光面積，Sh為變光闌通光面積，且Sz+Sh =Stl,Stl為變光闌的有效總面積； 則被標(biāo)定設(shè)備的響應(yīng)y與入射到被標(biāo)定設(shè)備的黑體輻射量X在線性段內(nèi)滿足： y-b=kx 其中，b為常數(shù)，k為第一曲線或第二曲線與目標(biāo)曲線間的相關(guān)系數(shù)，且對(duì)于兩個(gè)溫度 的黑體，當(dāng)光闌通光面積Sh相同時(shí)彳H1和H2分別為不同溫度時(shí)，黑體的輻 射通量密度。
3. 如權(quán)利要求2所述的調(diào)光式紅外輻射標(biāo)定方法，其特征在于，所述步驟S2中： 所述變光闌為多個(gè)孔徑的旋轉(zhuǎn)圓盤光闌或可調(diào)整張角的光闌； 所述變光闌位于被標(biāo)定設(shè)備的入瞳處，或者位于平行光管出瞳處，或者位于黑體的輻 射腔體處。
4. 如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的調(diào)光式紅外輻射標(biāo)定方法，其特征在于， 在變光闌對(duì)應(yīng)黑體的那一側(cè)增加隔離層和/或增加變光闌的熱容，使得變光闌恒溫。
【文檔編號(hào)】G01J5/00GK104316194SQ201410528350
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月24日
【發(fā)明者】姜志富, 麻紀(jì)庵, 左亞林, 孟凡勝, 馮旭辰, 杜芳, 易成龍, 郭毅, 陸勝旺, 王琛, 劉火平, 高潔, 陳建軍, 呂久明, 張才華, 王潤(rùn)賢, 崔如曉, 李振海, 劉喜雙, 王琳, 賴永松, 邵文波, 徐剛, 羅勝, 李滿良, 陳軍 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍63620部隊(duì)