CN108593145B - 标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置 - Google Patents

标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108593145B
CN108593145B CN201810505083.8A CN201810505083A CN108593145B CN 108593145 B CN108593145 B CN 108593145B CN 201810505083 A CN201810505083 A CN 201810505083A CN 108593145 B CN108593145 B CN 108593145B
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid crystal
angle
temperature
spherical shell
thermochromatic liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810505083.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108593145A (zh
Inventor
张宗卫
付东金
刘聪
田明雨
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Civil Aviation University of China
Original Assignee
Civil Aviation University of China
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Civil Aviation University of China filed Critical Civil Aviation University of China
Priority to CN201810505083.8A priority Critical patent/CN108593145B/zh
Publication of CN108593145A publication Critical patent/CN108593145A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108593145B publication Critical patent/CN108593145B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K15/00—Testing or calibrating of thermometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00
    • G01K11/12—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance
    • G01K11/16—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance of organic materials
    • G01K11/165—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00 using changes in colour, translucency or reflectance of organic materials of organic liquid crystals

Abstract

一种标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置。其包括α角量角器、轨道、平行光源、计算机、温度采集卡、视频采集卡、热电偶、摄像机、加热电源、铜质球壳和加热膜；本发明效果：在进行热色液晶测温标定实验时，可以同时测量出试件温度、光线照射角、观测角三个变量处于某一值时热色液晶所显示的颜色。可消除之前利用平板式热色液晶标定装置，测量表面是复杂曲面(表面的每一个点所对应的光线照射角、观测角均不同)的试件温度时存在的误差。可通过本装置得到涵盖温度、光线照射角、观测角三个影响因素的热色液晶显色图像库，从而利用热色液晶进行准确测温。

Description

标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置
技术领域
本发明属于热色液晶(胆甾相液晶)测温技术领域，尤其是涉及一种标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置。
背景技术
热色液晶是一种温度场的显色材料，多用于测量物体的温度。在使用热色液晶测温之前需要标定颜色与温度的对应关系。热色液晶的颜色由其反射光的波长决定，反射光的波长与热色液晶分子旋向的螺距、光线照射角和光谱范围以及相对观察的位置等因素有关。当光线照射角和观测角固定时，颜色将只随温度的变化而改变。热色液晶测温的关键就在于将热色液晶显示的颜色用一定的量化信息表达出来，即在使用热色液晶测温之前，应先对热色液晶进行温度标定。传统的温度标定装置是平板式的，只能固定光线照射角和观测角，无法确定这两个角度值对热色液晶显色的影响。对于一些简单的平面测量试件可以不考虑这两个角度值的影响。但是有些测量试件的表面是复杂曲面，比如航空发动机的涡轮叶片，叶片表面上每一个点相对于光源和观测摄像机来说它的光线照射角和观测角都是不同的，所以必须考虑这两个角度值的影响，在这种情况下，如果采用传统的平板式标定装置就会产生一定的误差。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置，它能够同时测量出温度、光线照射角、观测角三个变量处于某一值时热色液晶所显示的颜色。
为了达到上述目的，本发明提供的标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置包括α角量角器、轨道、平行光源、计算机、温度采集卡、视频采集卡、热电偶、摄像机、加热电源、铜质球壳和加热膜；其中铜质球壳的球心设置在由X轴和Y轴构成的直角坐标系的0点处，表面喷涂有热色液晶；加热膜设在铜质球壳的内部，并与加热电源相连；热电偶安装在加热膜上，并且通过温度采集卡与计算机电连接；摄像机设置在X轴上，通过视频采集卡与计算机电连接，并且镜头朝向铜质球壳；轨道为四分之一圆弧状，设在铜质球壳的外侧，并且位于以铜质球壳的中心为圆心的第一象限内；α角量角器安装在轨道的前端面上；平行光源的上端以滑动的方式安装在轨道的底面上，其发出的平行光始终照射在铜质球壳上。
所述的摄像机为CCD摄像机。
本发明提供的标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置具有如下有益效果：
(1)本发明在进行热色液晶测温标定实验时，可以同时测量出试件温度、光线照射角、观测角三个变量处于某一值时热色液晶所显示的颜色。
(2)可以消除之前利用平板式热色液晶标定装置，测量表面是复杂曲面(表面的每一个点所对应的光线照射角、观测角均不同)的试件温度时存在的误差。
(3)可以通过本装置得到涵盖温度、光线照射角、观测角三个影响因素的热色液晶显色图像库，从而利用热色液晶进行准确测温。
附图说明
图1是本发明提供的标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置结构示意图
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置包括α角量角器1、轨道2、平行光源3、计算机4、温度采集卡5、视频采集卡6、热电偶7、摄像机8、加热电源13、铜质球壳14和加热膜15；其中铜质球壳14的球心设置在由X轴9和Y轴18构成的直角坐标系的0点处，表面喷涂有热色液晶；加热膜15设在铜质球壳14的内部，并与加热电源13相连；热电偶安装在加热膜15上，并且通过温度采集卡5与计算机4电连接；摄像机8设置在X轴9上，通过视频采集卡6与计算机4电连接，并且镜头朝向铜质球壳14；轨道2为四分之一圆弧状，设在铜质球壳14的外侧，并且位于以铜质球壳14的中心为圆心的第一象限内；α角量角器1安装在轨道2的前端面上；平行光源3的上端以滑动的方式安装在轨道2的底面上，其发出的平行光始终照射在铜质球壳14上。
所述的摄像机8为CCD摄像机。
现将本发明提供的标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置的工作原理阐述如下：
在使用时，首先由工作人员在铜质球壳14的表面上喷涂一层水溶性黑漆，以提高热色液晶的分辨率，再在黑漆上面喷涂热色液晶。然后打开加热电源13使加热膜15开始加热，通过调节加热电源13的电压可以调节加热膜15的温度，经过一段时间后铜质球壳14与加热膜13的温度趋于一致达到稳态。利用热电偶7测量出此时加热膜13即铜质球壳14的温度，然后传送给温度采集卡5，温度采集卡5再将此时的温度信号传送给计算机4。调节平行光源3使其在轨道2上移动到某一位置，这时α角量角器1可以测量出此时的平行光源3发出的平行光与摄像机8拍摄方向间的夹角即光线照射角α。打开平行光源3使平行光照射到铜质球壳14上，利用摄像机8采集铜质球壳14表面热色液晶在当前温度下的颜色图像，然后传送给视频采集卡6，视频采集卡6再将图像信号传送给计算机4。此时在铜质球壳14的某一待测点16上可以得出该待测点的法线方向17和切线方向10，待测点的法线方向17与摄像机8接收的平行光的夹角为观测角β，这样我们就可以得到在某一温度下，光线照射角为α，观测角为β时，热色液晶所显示的颜色。同理我们可以通过调节加热电源13的电压，在热色液晶显色温度范围内调节到不同的温度，通过轨道2在0至90度的范围内调节光线照射角α，在铜质球壳14上选取不同的观测点得到不同的观测角β，再利用计算机4进行数据的整合记录。这样我们就可以得到涵盖温度、光线照射角、观测角三个影响因素的热色液晶显色图像库，从而可利用热色液晶进行准确测温。

Claims (2)

1.一种标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置，其特征在于：所述的装置包括α角量角器(1)、轨道(2)、平行光源(3)、计算机(4)、温度采集卡(5)、视频采集卡(6)、热电偶(7)、摄像机(8)、加热电源(13)、铜质球壳(14)和加热膜(15)；其中铜质球壳(14)的球心设置在由X轴(9)和Y轴(18)构成的直角坐标系的0点处，表面喷涂有热色液晶；加热膜(15)设在铜质球壳(14)的内部，并与加热电源(13)相连；热电偶安装在加热膜(15)上，并且通过温度采集卡(5)与计算机(4)电连接；摄像机(8)设置在X轴(9)上，通过视频采集卡(6)与计算机(4)电连接，并且镜头朝向铜质球壳(14)；轨道(2)为四分之一圆弧状，设在铜质球壳(14)的外侧，并且位于以铜质球壳(14)的中心为圆心的第一象限内；α角量角器(1)安装在轨道(2)的前端面上；平行光源(3)的上端以滑动的方式安装在轨道(2)的底面上，其发出的平行光始终照射在铜质球壳(14)上。
2.根据权利要求1所述的标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置，其特征在于：所述的摄像机(8)为CCD摄像机。
CN201810505083.8A 2018-05-24 2018-05-24 标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置 Active CN108593145B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810505083.8A CN108593145B (zh) 2018-05-24 2018-05-24 标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810505083.8A CN108593145B (zh) 2018-05-24 2018-05-24 标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108593145A CN108593145A (zh) 2018-09-28
CN108593145B true CN108593145B (zh) 2020-01-10

Family

ID=63629204

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810505083.8A Active CN108593145B (zh) 2018-05-24 2018-05-24 标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108593145B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109855751B (zh) * 2019-01-29 2020-09-22 重庆大学 高温熔渣温度光学标定装置及方法
CN110186593A (zh) * 2019-05-30 2019-08-30 中国民航大学 一种球型水循环加热的热色液晶标定装置
CN113777623B (zh) * 2021-11-11 2022-02-08 中国民航大学 一种飞机尾流威胁区域预测告警方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3295583B2 (ja) * 1994-12-19 2002-06-24 シャープ株式会社 光学装置および該光学装置を用いた頭部搭載型ディスプレイ
US6563638B2 (en) * 2001-04-26 2003-05-13 Raytheon Company Wide-angle collimating optical device
JP6166977B2 (ja) * 2013-06-21 2017-07-19 富士フイルム株式会社 円偏光フィルターおよびその応用
JP6553897B2 (ja) * 2015-03-05 2019-07-31 マクセルホールディングス株式会社 透明遮熱断熱部材及びその製造方法
CN105043583A (zh) * 2015-06-30 2015-11-11 中国民航大学 基于循环水的管状液晶标定装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108593145A (zh) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108593145B (zh) 标定观测角和光线照射角与热色液晶显色对应关系的装置
CN107703499B (zh) 一种基于自制地基激光雷达对准误差的点云误差校正方法
CN110095192A (zh) 一种红外热像仪综合性能参数测试系统及其方法
CN107121095A (zh) 一种精确测量超大曲率半径的方法及装置
CN103471820A (zh) 便携式多光谱光电设备实时标校测试仪
CN109632267B (zh) 一种动态光学目标模拟装置及动态成像测试设备和方法
WO2022104816A1 (zh) 一种热敏相机温度补偿方法和系统
CN105758625B (zh) 一种测量遥感仪器的线偏振灵敏度的装置及方法
CN209247174U (zh) 自定标热像检测仪
CN104535579A (zh) 一种钢带光栅的刻划缺陷检测装置
CN110186593A (zh) 一种球型水循环加热的热色液晶标定装置
Wei et al. The research on compensation algorithm of infrared temperature measurement based on intelligent sensors
WO2019001105A1 (zh) 一种基于红外热像仪的发射率测试方法
Thelen et al. A high-resolution optical measurement system for rapid acquisition of radiation flux density maps
CN109341554A (zh) 一种测量膜厚的装置及方法
CN205607626U (zh) 一种测量遥感仪器的线偏振灵敏度的装置
CN108106714A (zh) 一种高稳定性的动态光弹超声定量测量装置和方法
CN111207840B (zh) 一种表面发射率在线测试装置及其方法
CN202709996U (zh) 一种实现薄膜厚度精确测量的装置
Xu et al. Research on attitude measurement compensation technology under the influence of solar infrared radiation interference
CN202281596U (zh) 面内位移和离面位移同时测量的激光散斑测量装置
CN107764518B (zh) 一种光学镜头焦距测量装置及方法
CN108168434A (zh) 一种并联机构式坐标测量仪
CN110174652A (zh) 一种星载微波成像仪天线在轨发射率的定标方法及装置
CN105628338A (zh) 一种红外导引头全视场视线误差标校方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant