面源黑体辐射特性校准系统光调制技术研究

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基于红外辐射特性系统实现对面目标测量

基于红外辐射特性系统实现对面目标测量
2.1 辐射特性测量系统的定标原理 系统定标是测试红外辐射测量系统性能的重
要指标,决定着红外辐射测量系统在测量过程的 可靠性及有效性。靶场红外辐射定标的基本原理 是利用已知黑体作为辐射源,得到不同辐射照明 时系统的输出信号,从而建立系统入瞳辐射量与 系统输出量之间的关系,一般来说红外辐射测量 系统的定标要求不确定度在 10%以内。
收稿日期:20171225;修订日期:20180212 基金项目:国家自然科学基金项目(No.5167506)
SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.5167506)
第 5期
乔铁英,等:基于红外辐射特性系统实现对面目标测量
第 11卷 第 5期 2018年 10月
中国光学 ChineseOptics
Vol.11 No.5
Oct.2018
文章编号 20951531(2018)05080408
基于红外辐射特性系统实现对面目标测量
乔铁英1,蔡立华2,李 宁2,李 周2,3 ,李成浩2,3
均匀大面源黑体法的基本原理是在辐射特性 测量系统的入瞳处放置均匀的大面源黑体。面源 黑体的有效面积要完全覆盖辐射特性测量系统的 入瞳。黑体可视为标准朗伯体,对辐射特性测量 系统进行临界照明[9]。原理如图 2所示。均匀大 面源黑体定标法可以有效消除外界环境的影响且 定标精度高,其可以实现对所有像元的定标,且没 有透过率的影响,定标过程更为直观。
针对当前靶场测量领域对红外辐射测量所提 出的新的测量要求,采用宽动态范围下的定标模 型,利用大面源均匀黑体定标法对全口径红外辐 射测量系统进行定标。在测量面目标时,通过一 系列的推导得到面目标的辐射亮度结果,进而提 出了一种面目标测量方法,并在口径为 600mm 的红外辐射测量系统上进行了验证。

实验六 黑体实验研究讲义

实验六  黑体实验研究讲义

实验六 黑体实验研究从某种意义上来说,由于我们生活在一个辐射能的环境中,我们被天然的电磁能源所包围,就产生了测量和控制辐射能的要求。

随着科学技术的发展,辐射度量的测量对于航空、航天、核能、材料、能源卫生及冶金等高科技部门的发展越来越重要。

而黑体辐射源作为标准辐射源,广泛地用作红外设备绝对标准。

它可以作为一种标准来校正其他辐射源或红外整机。

另外,可利用黑体的基本辐射定律找到实体的辐射规律,计算其辐射量。

【实验目的】1. 通过实验了解和掌握黑体辐射的光谱分布。

2. 验证普朗克(Planck)辐射定律。

3. 验证斯忒藩——波耳兹曼定律。

4. 验证维恩(Wien)位移定律。

5. 研究黑体和一般发光体辐射强度的关系。

6. 学会一般发光源的辐射能量的测量,记录发光源的辐射能量曲线。

【实验仪器】WGH —10型黑体实验装置,电控箱,溴钨灯及电源,计算机等【实验原理】1. 热辐射与基尔霍夫(Kirchhoff)定律基尔霍夫(Kirchhoff)定律是描述热辐射体性能的最基本定律。

任何物体,只要其温度在绝对零度0K 以上,就向周围发射辐射,这种由于物体中的原子、分子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。

只要其温度在绝对零度以上,也要从外界吸收辐射的能量。

描述物体辐射规律的物理量是辐射出射度和单色辐射出射度,它们之间的关系为: 0(,)()M T M T d λλ∞=⎰ (1)实验表明,热辐射具有连续的辐射谱,波长自远红外区延伸到紫外区,并且辐射能量按波长的分布主要决定于物体的温度。

处在不同温度和环境下的物体,都以电磁辐射形式发出能量。

所谓黑体是指入射的电磁波全部被吸收,既没有反射,也没有透射( 当然黑体仍然要向外辐射)。

显然自然界不存在真正的黑体,但许多的物体是较好的黑体近似( 在某些波段上)。

黑体是一种完全的温度辐射体,即任何非黑体所发射的辐射通量都小于同温度下的黑体发射的辐射通量;并且,非黑体的辐射能力不仅与温度有关,而且与表面的材料的性质有关,而黑体的辐射能力则仅与温度有关。

光场操控与光学调制研究报告

光场操控与光学调制研究报告

光场操控与光学调制研究报告研究报告摘要:本研究报告主要探讨了光场操控与光学调制的相关研究进展。

通过综述和分析了国内外学者在该领域的研究成果,总结了光场操控与光学调制的基本原理、应用领域以及未来的发展方向。

研究发现,光场操控和光学调制技术在信息通信、光学成像、光学传感等领域具有广泛的应用前景。

未来的研究重点应该放在提高光场操控和光学调制技术的分辨率、速度和可靠性,以满足日益增长的应用需求。

1. 引言光场操控和光学调制是光学领域的重要研究方向,具有广泛的应用前景。

光场操控技术通过调节光场的相位、振幅和极化等参数,实现对光波的精确操控。

光学调制技术则是利用光学材料的光学特性,调制光波的相位、振幅和频率等参数。

这两种技术在信息通信、光学成像、光学传感等领域发挥着重要作用。

2. 光场操控的基本原理光场操控的基本原理是通过改变光波的相位、振幅和极化等参数,实现对光波的操控。

常用的光场操控方法包括空间光调制、相位调制和振幅调制等。

空间光调制是利用空间光调制器(Spatial Light Modulator,SLM)对光波进行调制,实现光波的空间分布控制。

相位调制则是通过改变光波的相位分布,实现对光波的相位操控。

振幅调制则是改变光波的振幅,实现对光波的振幅操控。

3. 光学调制的基本原理光学调制的基本原理是通过改变光波的相位、振幅和频率等参数,实现对光波的调制。

常用的光学调制方法包括电光调制、声光调制和光纤调制等。

电光调制是利用电场的作用,改变光波的相位或振幅。

声光调制则是利用声波的作用,改变光波的相位或振幅。

光纤调制是利用光纤的非线性特性,改变光波的频率或相位。

4. 光场操控与光学调制的应用光场操控和光学调制技术在信息通信、光学成像、光学传感等领域具有广泛的应用。

在信息通信领域,光场操控和光学调制技术可以用于光纤通信、光学存储和光学交换等方面,提高通信速率和容量。

在光学成像领域,光场操控和光学调制技术可以用于超分辨成像、三维成像和光学显微镜等方面,提高成像质量和分辨率。

V形槽结构面源黑体辐射特性评估方法及结构参数优化设计

V形槽结构面源黑体辐射特性评估方法及结构参数优化设计
s l e n d e r n e s s r a t i o o f 2.
收 稿 日期 2 0 1 1 — 1 1 - 2 8 ;修 回 日期 :2 0 1 2 — 0 8 — 0 6 . 基金项 目 国家高技 术研 究发展计划 ( 8 6 3 计划) 资助项 目;中国博 士后 科学基金资助项 目( 2 0 1 0 0 4 8 1 0 1 2 ) ;哈尔滨工业大学科研创新基
金 资助项 目( HI T . NS R I F 2 0 1 3 ) . 作者简 介 王 通讯 作者 王
强 ( 1 9 7 8 一 ) ,男 ,博士 ,讲师. 强, h i t w q @h i t . e d u . c n .

4 6 4・
i y t a r e i mp r o v e d wh e n s ma l l g r o o v e d a n g l e a n d h i g h i n t r i n s i c e fe c t i v e c o a t i n g ma t e r i a l a r e a d o p t e d , a n d h i g h e r e f e c —
3 . De p a r t me n t o f Au t o ma t i o n Me a s u r e me n t a n d C o n t r o l ,Ha r b i n I n s t i ut t e o f T e c h n o l o g y ,H a r b i n 1 5 0 0 0 1 , C h i n a )
第4 6 卷
第5 期
天津大学学报 ( 自然科学与工程技术版)
J o u r n a l o f T i a n j i n U n i v e r s i t y ( S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y )

浴式黑体辐射源校准方法研究

浴式黑体辐射源校准方法研究

浴式黑体辐射源校准方法研究董磊;蔡静;孟苏【摘要】This paper introduces several typical bath blackbody sources and gives detailed descriptions of calibration methods .The procedure of the calibration includes definition of the working area in temperature-controlled bath , temperature measurement of the medium , evaluation of effective emissivity of the blackbody cavity and radiation temperature correction for the effective emissivity .At last, this paper presents the cali-bration results of the bath blackbody sources and assesses the uncertainty .%介绍了几种典型的浴式黑体辐射源,并详细说明了校准方法。

校准过程包括恒温槽内工作区域划定、介质温度测量、黑体腔有效发射率评估、辐射温度有效发射率修正等步骤。

最终给出了浴式黑体辐射源的校准结果,并进行了不确定度评定。

【期刊名称】《计测技术》【年(卷),期】2015(000)001【总页数】5页(P33-37)【关键词】校准;浴式黑体辐射源;恒温槽;标准铂电阻温度计;黑体腔;有效发射率;辐射温度计【作者】董磊;蔡静;孟苏【作者单位】中航工业北京长城计量测试技术研究所,北京100095;中航工业北京长城计量测试技术研究所,北京100095;中航工业北京长城计量测试技术研究所,北京100095【正文语种】中文【中图分类】TB942在温度计量领域,浴式黑体辐射源主要用于-50~300℃温度范围内的辐射温度计以及测量人体温度的红外温度计的检定和校准。

热管式黑体辐射源研制与评价技术研究

热管式黑体辐射源研制与评价技术研究
热管 一般 由管 壳 、工 质 、吸 液 芯 和 端 盖 组 成 。热
最终 ,设计 的一组热 管式黑体 辐射 源 的主要 技术 指 标 为 :温度范 围 20— 10℃ ,有效辐射 面直径 4 m, 0 10 0m 黑体 腔 长 度 40m 3 m,黑 度 系 数 >09 9 .9 ,温 度 稳 定 度
Re e r h fHe t Pi e Bl c bo sg ng a s si c s a c o a p a k dy De i ni nd As e sng Te hnoog l y
ZH A N G ue ng X co
( hnee gIstt o t l y& Mesrm n , e ig10 9 , hn ) C aghn ntu f r o i e Me o g aue e t B in 0 0 5 C i j a
2 0 ~1 0 0 1 0℃ 的 系 列 热 管 式 黑体 辐 射 源 ,研 究 了黑 体 辐 射 源 的 评 价 方 法 , 测 试 了 其 温 度 分 布 性 能 指 标 , 并 使 用 蒙 特 卡 洛 法 对 其 有 效 发 射 率 进 行 了计 算 。 测 试 计 算 结 果 表 明 , 所 制 作 的 热 管 式 黑 体 辐 射 源 靶 面 均 匀 性 不 大 于 0 2C , . ̄
ta 9 5. h n 0. 99
Ke r s e tp p ;b a k o y misvt ;Mo t— al h d y wo d :h a i e l c b d ;e si i y ne C r mt o o
0 引 言
黑 体辐射源是用来 检定 、校 准各种 辐射 温度计 的专
温度 。
1 1 黑体 腔设计 .
随 着热管 技术 的发 展 ,黑体 辐 射 源 的设 计 开 始 和

红外辐射测量系统外场标定方法及飞行目标亮度反演方法

红外辐射测量系统外场标定方法及飞行目标亮度反演方法

红外辐射测量系统外场标定方法及飞行目标亮度反演方法禄晓飞;盛捷;赵慧【摘要】对于外场红外辐射特性测量设备,标定建立了输出灰度和输入能量之间的对应关系。

通过构建中心红外系统外场标定体系,分析了直接扩展源标定、间接扩展源标定、小面元黑体近距离成像标定的能量传递过程、标定试验过程以及3种标定方法得到的系统响应度和系统底灰度的物理含义,指出了它们的相同和不同之处,进行了一致性分析。

给出了采用标定数据计算飞行目标亮度的方法并提出了中距离外场红外辐射测量实验方法,对大气透过率软件和标定方法进行验证。

%For outdoor infrared device, the calibration process establishes the relationship between input energy and output gray. This paper constructs the outdoor calibration system of infrared device, analyzes the energy transporting process of calibration by collimator, calibration by near blackbody, calibration by overlap blackbody, and demonstrates the process of calibration. By analyzing the physical meaning of calibration parameters, this paper points out the same aspects and different aspects of system response,based on which the method of computing luminance of aircraft is proposed. Also this paper proposes the method of measuring blackbody with middle range, which can be applied to validate the atmospheric transmittance and method of calibration.【期刊名称】《红外技术》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】7页(P154-160)【关键词】外场标定;平行光管;小面源黑体;幅亮度;大气透过率【作者】禄晓飞;盛捷;赵慧【作者单位】酒泉卫星发射中心,甘肃酒泉 732750;酒泉卫星发射中心,甘肃酒泉 732750;酒泉卫星发射中心,甘肃酒泉 732750【正文语种】中文【中图分类】TN216随着反导武器技术的快速发展,飞行器突防性能越来越受到重视,对飞行器突防性能综合评估的要求也越来越高[1]。

黑体辐射理论、黑体辐射理论以及红外微光探测理论的研究

黑体辐射理论、黑体辐射理论以及红外微光探测理论的研究

摘要自然界一切温度都高于绝对零度的物体(物质)无不在每时每刻产生着红外辐射,且这种辐射都载有物体的特征信息。

本文第一部分介绍了黑体和黑体辐射,讨论了黑体的辐射规律,即基尔霍夫辐射定律、维恩位移定律、瑞利—金斯公式、普朗克定律、斯蒂藩—玻尔兹曼定律;第二部分讨论了红外传输理论,即红外辐射在大气中传输时发生衰减的物理起因和余弦定律;第三部分介绍了微光及微光探测理论,主要解释了发射率和实际物体的辐射。

关键词:黑体黑体辐射黑体辐射红外微光探测目录摘要 (I)第一章序言 (1)第二章黑体辐射理论 (2)2.1黑体和黑体辐射 (2)2.2基尔霍夫辐射定律 (3)2.3维恩位移定律 (6)2.4瑞利—金斯公式 (9)2.5普朗克公式 (9)2.6 Stefan-Boltzmann定律 (11)第三章红外传输理论 (13)3.1红外辐射在大气中的传输 (13)3.2Lambert定律 (13)第四章红外与微光探测理论 (16)4.1实际物体的辐射力 (16)4.2实际物体的定向辐射强度 (16)4.3物体发射率的一般变化规律 (18)4.4灰体的概念及其工程应用 (19)第五章结论 (20)参考文献 (21)第一章 序言自从英国天文学家赫谢耳(Herschel )在1800年发现红外线以来,随着红外辐射理论、红外探测器、红外光学以及红外探测及跟踪系统等的发展,红外技术在国民经济、国防和科学研究中得到了广泛的应用,已成为现代光电子技术的重要组成部分,受到世界各国的普遍关注。

其中研究热辐射的基本规律是红外物理的基本内容,本文首先讨论任意物体在热平衡条件下的辐射规律,即基尔霍夫定律。

接着讨论黑体的辐射规律,即基尔霍夫辐射定律、维恩位移定律、瑞利—金斯公式、普朗克定律、斯蒂藩—玻尔兹曼定律。

基尔霍夫定律是热辐射理论的基础之一。

它不仅把物体的发射与吸收联系起来,而且好指出了一个好的吸收体必然是一个好的发射体。

普朗克公式在近代物理发展中占有极其重要的地位。

黑体辐射源校准技术研究的开题报告

黑体辐射源校准技术研究的开题报告

黑体辐射源校准技术研究的开题报告
一、选题背景与意义
黑体辐射源是光谱仪、辐射计等仪器的重要配套元器件,其准确性
直接影响到仪器的精度和可靠性。

黑体辐射源的校准技术对于确保仪器
的准确性具有重要意义。

目前,国内外已有许多研究针对黑体辐射源的校准技术进行探讨,
但是在国内市场上仍然存在一定的缺陷和不足。

因此,本文将针对黑体
辐射源校准技术的研究进行深入探讨和研究,为国内相关行业提供可靠
的技术支持和保障,对于提高仪器的准确性和可靠性具有重要意义。

二、研究内容和方法
1. 研究内容
(1)黑体辐射源的定义和基本原理
(2)黑体辐射源的校准技术及其发展历程
(3)黑体辐射源校准技术在实际应用中的局限性和不足之处
(4)针对黑体辐射源校准技术的不足之处,提出相应的改进方案
2. 研究方法
(1)文献调研法:收集和整理国内外黑体辐射源校准技术相关文献,从理论基础和实际应用方面进行探讨和研究。

(2)实验研究法:通过对几种不同类型的黑体辐射源进行校准实验,探讨不同校准技术在实际应用中的优劣势,并提出改进方案。

(3)统计分析法:整理和分析黑体辐射源校准技术实验数据,对实验结果进行统计分析,以获取实验数据的相关信息和趋势。

三、研究预期结果
(1)系统掌握黑体辐射源的基本原理和校准技术
(2)分析黑体辐射源校准技术在实际应用中的不足之处,并针对性地提出相应的改进方案
(3)探讨并提出适合国内市场的黑体辐射源校准技术方案
(4)为黑体辐射源校准技术的研究和发展提供新的思路和方法,推动相关技术的发展和进步。

真空式高温黑体辐射源性能评价

真空式高温黑体辐射源性能评价

真空式高温黑体辐射源性能评价董磊,任佳,张岚,胡玮宸(航空工业北京长城计量测试技术研究所,北京 100095)摘要:为解决真空环境下辐射热流传感器的校准问题,采用热解石墨作为加热元件,通过标准光电高温计测量并控制温度,研建了50 mm大口径真空式高温黑体辐射源装置。

开展了装置性能指标的测试试验和评价,结果显示装置10 min内的温度稳定性不超过0.5 ℃,径向温度均匀性不超过0.1%t(t为设定温度点),符合相应标准要求。

最后计算分析了热流校准过程中真空式高温黑体辐射源装置性能指标引入的不确定度分量,为推动该装置在热流校准、辐射温度校准等领域中的应用提供了重要支撑。

关键词:高温黑体;热流;温度校准中图分类号:TB94 文献标志码:A 文章编号:1674-5795(2023)06-0114-07 Performance evaluation of vacuum high⁃temperature blackbodyradiation sourceDONG Lei, REN Jia, ZHANG Lan, HU Weichen(Changcheng Institute of Metrology & Measurement, Beijing 100095, China)Abstract: In order to solve the calibration problem of radiation heat flux sensors in vacuum environments, a 50 mm large⁃diameter vacuum high⁃temperature blackbody radiation source device was developed by using pyrolytic graphite as the heating element, and measuring and controlling the temperature using a standard photoelectric pyrometer, and the per⁃formance indexes of the device were tested and evaluated. The temperature stability of the device within 10 min was not more than 0.5℃, and the radial temperature uniformity was not more than 0.1%t (t is the set temperature), which met the requirements of relevant regulations. Finally, the uncertainty components introduced by the performance indexes of the vacuum high⁃temperature blackbody radiation source in the process of heat flow calibration were calculated and analyzed. The research results provide strong support for promoting the application of the device in the calibrations of heat flow, ra⁃diation temperature and other fields.Key words: high⁃temperature blackbody; heat flux; temperature calibration0 引言高温黑体辐射源是高温大热流(即温度高于1 600 ℃,热流大于500 kW / m2)的发生源,采用石墨材料作为发热元件,通过抽真空、灌注惰性气体或吹扫惰性气体的方式防止石墨高温氧化,可分为真空式(闭口式)高温黑体辐射源和开口式高温黑体辐射源。

黑体校准 过程和方案

黑体校准 过程和方案

黑体校准过程和方案
黑体校准是指校准黑体表面的辐射温度,确保其准确无误地发射出特定的辐射量。

下面是黑体校准的一般过程和方案:
1. 选择黑体:根据实际需要选择合适的黑体,通常根据所需温度范围和辐射特性来确定。

2. 设定温度:根据要校准的温度范围,使用合适的温度控制器将黑体表面调节到所需的目标温度。

3. 辐射测量:使用合适的辐射计或热电偶等仪器测量黑体表面的辐射量。

确保仪器和黑体表面之间的距离保持一致。

4. 建立校准曲线:根据测量的辐射量和黑体表面温度建立校准曲线。

这可以通过多次测量不同温度下的辐射量来实现。

5. 校准测试:使用校准曲线来验证其他辐射计或热电偶的准确性。

将这些仪器置于黑体表面,测量其辐射量,并与校准曲线进行比对。

6. 调整校准:如果测量的辐射量与校准曲线存在偏差,可以根据差异调整仪器的校准参数,并再次进行校准测试。

7. 记录和报告:将校准结果记录下来,包括测量的辐射量、黑体表面温度和校准参数的调整。

生成校准报告,并确保其准确无误地记录了整个校准过程。

此外,黑体校准还需要考虑以下因素:
- 环境条件的控制:确保校准过程中的环境温度、湿度等条件稳定,并与黑体表面温度相匹配。

- 仪器和设备的精度:选择和使用精确可靠的测量仪器和温度控制设备,以确保校准的准确性。

- 校准周期:根据需要和要求,制定合适的校准周期,定期重新校准,以保证测量的准确性。

注意:以上只是一般的黑体校准过程和方案,实际操作可能会有所不同,具体的操作步骤和方法应根据实际情况和仪器要求进行调整和优化。

星上大面源定标黑体研制技术

星上大面源定标黑体研制技术

星上大面源定标黑体研制技术【原创实用版】目录1.星上大面源定标黑体研制技术的背景和意义2.星上大面源定标黑体的原理和结构3.星上大面源定标黑体的研制过程和关键技术4.星上大面源定标黑体的应用前景正文星上大面源定标黑体研制技术是一种在我国航天领域具有重要意义的技术。

星上大面源定标黑体,顾名思义,是一种用于星上大面源定标的黑体。

星上大面源定标黑体的主要作用是在卫星遥感系统中,提供一个稳定的、可控的辐射源,以便于对卫星遥感仪器的性能进行在轨定标。

这对于保证遥感数据的准确性和可靠性具有至关重要的作用。

星上大面源定标黑体的原理和结构相对简单。

其主要由一个能够发射红外辐射的黑体和一个用于控制黑体温度的温控系统组成。

黑体通常由一种能够发射红外辐射的材料制成,例如金属或碳。

温控系统则通常由一个温度控制器和一个热电偶组成,用于精确控制黑体的温度。

星上大面源定标黑体的研制过程和关键技术主要包括黑体制造、温控系统设计和在轨验证。

黑体制造的关键技术包括选择合适的材料、设计和制造黑体结构以及保证黑体的热稳定性。

温控系统设计的关键技术包括设计一个能够精确控制黑体温度的温控器和选择合适的热电偶。

在轨验证则是通过在真实太空环境中对星上大面源定标黑体进行测试,以验证其性能。

星上大面源定标黑体具有广泛的应用前景。

除了在卫星遥感系统中用于在轨定标外,还可以用于其他需要稳定、可控辐射源的领域,例如医疗、工业生产和科学研究等。

随着我国航天事业的发展,星上大面源定标黑体的需求将会越来越大。

总的来说,星上大面源定标黑体研制技术是我国航天领域的一项重要技术,对于保证遥感数据的准确性和可靠性具有重要作用。

JJF 1187-2008 热像仪校准规范

JJF 1187-2008 热像仪校准规范

热像仪校准规范Calibration Specification for JJF 1187-2008Thermal Imagers ——————————————————————————本规范经国家质量监督检验检疫总局2008年1月31日批准,并自2008年4月30日起施行。

归口单位:全国温度计量技术委员会主要起草单位:中国计量科学研究院参加起草单位:广州飒特电力红外技术有限公司本规范由全国温度计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:柏成玉(中国计量科学研究院)邢波(中国计量科学研究院)原遵东(中国计量科学研究院)参加起草人:吴一冈(广州飒特电力红外技术有限公司)目录1 范围 (1)2 引用文献 (1)3 术语和计量单位 (1)3.1 术语 (1)3.2 计量单位 (1)4 概述 (1)5 计量特性 (1)5.1 外观 (1)5.2 显示 (2)5.3 示值误差 (2)5.4 测温一致性 (2)6 校准条件 (2)6.1 环境条件 (2)6.2 标准及其他设备 (2)7 校准项目和校准方法 (3)7.1 校准项目 (3)7.2 校准方法 (3)8 校准结果的表达 (5)9 复校时间间隔 (6)附录A 热像仪示值误差校准不确定度评定 (7)附录B 校准结果记录格式 (9)附录C 热像仪校准证书数据页格式 (10)热像仪校准规范1 范围本规范适用于具有温度测量功能的热像仪在-20℃~2000℃范围内的校准。

2 引用文献本规范引用下列文献:JJF 1001-1998 《通用计量术语及定义》JJG 1007-2007 《温度计量名词术语及定义》GB/T 19870-2005 《工业检测型红外热像仪》JJF 1059-1999 《测量不确定度评定与表示》使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3 术语和计量单位3.1 术语3.1.1 GB/T 19870-2005《工业检测型红外热像仪》术语和定义适用于本规范。

FTIR光谱辐射计测量结果的非均匀性修正

FTIR光谱辐射计测量结果的非均匀性修正

FTIR光谱辐射计测量结果的非均匀性修正黄伟;吉洪湖;斯仁【摘要】由于探测器响应存在非均匀性,从而造成FTIR光谱辐射计测量结果也存在非均匀现象.通过对黑体辐射源进行测量,研究了不同视场时的方向响应分布,以及目标面积与视场面积之比对测量结果的影响.以目标理论辐射强度与仪器测量值之比作为修正系数,实现了对FTIR光谱辐射计测量结果的修正.研究结果表明:视场越大,方向响应的均匀性越差;目标与视场的面积比越小,测量值越偏离实际值;对FTIR 光谱辐射计的方向响应进行均匀性修正,可提高辐射强度测试精度.【期刊名称】《激光与红外》【年(卷),期】2015(045)004【总页数】6页(P400-405)【关键词】方向响应;均匀性;光谱辐射计;傅里叶变换;修正【作者】黄伟;吉洪湖;斯仁【作者单位】南京航空航天大学能源与动力学院,江苏省航空动力系统重点实验室,江苏南京210016;南京航空航天大学能源与动力学院,江苏省航空动力系统重点实验室,江苏南京210016;南京航空航天大学能源与动力学院,江苏省航空动力系统重点实验室,江苏南京210016【正文语种】中文【中图分类】TN2151 引言傅里叶变换红外(FTIR)光谱辐射计是一种建立在双光束干涉度量基础上,并应用傅里叶变换原理实现光谱测量的仪器[1],在环境[2-4]和目标辐射特征[5-7]等领域获得了广泛应用。

为了提高测量精度,研究人员对标定方法开展了广泛深入的研究,在标定源充满视场的情况下,研究了多点定标方法[8-10]以及复数光谱定标方法[1,11]。

Arthur等[12]对两种野外光谱仪的视场和方向响应(DRF)进行了研究,发现点源目标在视场中的方向不同时,光谱仪的响应差别非常明显。

引起光谱辐射计方向响应的一个主要因素是探测器的敏感面存在响应不均匀性,在光路设计上一个难以避免的问题,即使经过很好的设计[13],仍可能达到±5%~±8%。

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系统研究了中温面源黑体辐射特性的校准方法, 提出了各种校准方法存 在的问题,研究表明基于光学辐射零平衡比较的方法克服了其他校准方 法带来的漂移与量值不稳定的校准误差,其中的调制斩波器为量值的准 确传递提供了保障;
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基于光学辐射零平衡比较法,设计了调制斩波系统,对调制斩波系统进 行模式分析,利用 MATLAB 软件工具箱对所建立的控制系统数学模型进 行模拟仿真,仿真结果表明控制系统输出稳定,保证了校准系统的稳定 性;
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3 Using the optical transfer function, the imaging quality of the chopper ○
modulation has been assessed. The optical transfer characteristics of chopper system is analysed, and the MATLAB program is used for simulation. The results show that the imaging quality satisfies the requirements.
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The intermediate temperature extend blackbody has been studied
systematically, and each method’s problems are proposed. The research shows that the method based on the null balance comparison of optical radiation overcomes the effect on the calibration methodology drift and instability in the calibration value error, the chopper modulation in the system provides a safeguard for the accurate transmission.
Abstract
The blackbody radiant source, especially the 50℃ ~ 400℃ intermediate temperature extend blackbody, has been widely utilized in a variety of calibration of radiant thermometer, infrared thermal imager etc, and its accuracy affects the accuracy of the whole system’s reliability and accuracy, so the adjustment and calibration work appears particularly important. This paper bases on the null balance comparison of optical radiation to achieve the calibration of the intermediate temperature extend blackbody, and through the analysis and the numerical of the chopper system modulation, to verify the accuracy of value transfer. The concrete studies are as follows:
面源黑体辐射特性校准系统光调制技术研究

科:测试计量技术及仪器
研究生签字: 指导教师签字
摘 要
黑体辐射源特别是 50℃~400℃中温面源黑体作为温度校准的标准源已被 广泛应用于校准各种辐射温度计及热像仪等红外仪器中, 其辐射量值的准确性直 接影响到整个系统的可靠性和准确性,因此调校和校准工作显得尤为重要。本文 基于光学辐射量零平衡比较法实现对中温面源黑体辐射特性的校准, 并通过对调 制斩波系统的模式分析与数值分析, 验证量值传递的准确性。 具体研究内容如下:
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The chopper modulation system is designed which bases on the null
balance comparison of optical radiation, and the chopper system is analyzed. The MATLAB software toolbox is used to simulate the mathematical model of the control system. The simulation results show that the output of the control system is stable, and ensure the calibration system’s stability.
关键词:面源黑体;调制斩波器;零平衡比较法;光学传递函数
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Optical Modulation Research of the Extended Blackbody Radiation Calibration System
Discipline: Measuring and Testing Technologies and Instruments Student Signature: Supervisor Signature:
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利用光学传递函数评定调制斩波器的光束成像质量,对调制斩波器的光 学传递特性进行数值分析,并用 MATLAB 程序编程进行模拟仿真,仿真 结果表明,调制斩波器的光束成像差分析,利用发射率、测量距离与 测量精度之间的关系进行实验验证,对实验数据进行分析与比较,验证 了校准系统的稳定性。
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