CN209247174U - 自定标热像检测仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种自定标热像检测仪,包括准直系统、分划部件、红外辐射黑体、温度控制单元、显示与设置单元、壳体、反射装置、自定标系统;所述分划部件、红外辐射黑体、温度控制单元设置在壳体内部;在壳体上设置显示与设置单元;分划部件上设有至少一个靶标;所述准直系统设置在壳体前方,所述红外辐射黑体、分划部件和准直系统沿热像检测仪出射光路依次设置;在准直系统的出口处一侧设置自定标系统,反射装置用于将准直系统的部分出射光反射进入自定标系统。本实用新型测量精度高,且体积小、质量轻、便于携带。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热像检测仪,尤其是一种自定标热像检测仪。
背景技术
红外成像设备是指通过光学系统、红外探测器及电子处理系统,将物体表面红外辐射转换成可见图像的设备。它具有测温功能,具备定量绘出物体表面温度分布的特点。近年来红外成像设备广泛运用于各种领域,红外成像设备技术含量高、结构精密、故障率高,因此对红外成像设备性能参数的检测格外重要。然而,目前的热像检测仪对环境要求高,大多需在实验室环境下进行;同时,传统热像检测仪设备复杂、体积较大、质量较重,不便于携带;再者,野外环境复杂多变,加之热像检测仪系统自身的透过率以及伴随使用年限的增长而出现的老化现象也会影响测量结果。
如何提高红外热像仪的测量精度,减小环境温度对红外图像的影响,向小型化、实用化发展是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本实用新型提供一种自定标热像检测仪,可减小环境温度对检测结果的影响,在野外环境下也能提供精确的检测结果;测量精度高,且体积小、质量轻、便于携带。本实用新型采用的技术方案是:
一种自定标热像检测仪,包括准直系统、分划部件、红外辐射黑体、温度控制单元、显示与设置单元、壳体、反射装置、自定标系统;
所述分划部件、红外辐射黑体、温度控制单元设置在壳体内部;在壳体上设置显示与设置单元;分划部件上设有至少一个靶标;
所述准直系统设置在壳体前方,所述红外辐射黑体、分划部件和准直系统沿热像检测仪出射光路依次设置;
在准直系统的出口处一侧设置自定标系统,反射装置用于将准直系统的部分出射光反射进入自定标系统。
进一步地,所述分划部件上设有多类靶标,能够转动靶轮更换靶标,以满足不同检测需求。
进一步地,靶标的正面设有一层高发射率涂层;靶标的背面设有一层光滑的高反射率涂层。
进一步地,靶标位于准直系统的焦面处。
进一步地,靶标上的图案为镂空图案;靶标采用均匀热辐射结构。
进一步地,所述准直系统,使进入准直系统的光出射为平行光,为待测红外热像仪提供无穷远模拟红外目标源。
进一步地,所述温度控制单元,用于实时测量红外辐射黑体和分划部件上靶标的温度,并控制红外辐射黑体加热或制冷,使红外辐射黑体和靶标之间保持一个恒定的温差。
进一步地,所述反射装置包括两个对置的45°反射镜。
进一步地,所述自定标系统包括红外透镜和热成像器件;红外透镜将入射自定标系统的平行光汇聚到热成像器件上。
本实用新型的优点在于:本热像检测仪具有一种自校基准,可以以相对测量的方式检测待测红外成像设备的性能,因此测量结果更加准确,降低了检测环境对测量结果的影响。本自定标热像检测仪能够在野外环境下进行测量,同时,具有体积小、质量轻、便于携带的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构组成示意图。
图2为本实用新型的分划部件示意图。
图3为本实用新型的自定标系统示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,本实用新型提出一种自定标热像检测仪,包括准直系统2、分划部件4、红外辐射黑体5、温度控制单元6、显示与设置单元7、壳体8、反射装置、自定标系统12;
所述分划部件4、红外辐射黑体5、温度控制单元6设置在壳体8内部;在壳体8上设置显示与设置单元7;
所述准直系统2设置在壳体8前方,所述红外辐射黑体5、分划部件4和准直系统2沿热像检测仪出射光路依次设置;
在准直系统2的出口处一侧设置自定标系统12,反射装置用于将准直系统2的部分出射光反射进入自定标系统12;
所述红外辐射黑体5,用于提供稳定的,可控制的红外辐射源;所述红外辐射黑体5发出的红外辐射向外发射出去,透过分划部件4上不同类型的靶标13后形成相应的热图,热图进入红外准直系统5,为待测红外热像仪9提供无穷远模拟红外目标源
所述分划部件4上设有至少一类靶标13;靶标位于准直系统2的焦面处;如图2所示,本实施例中,分划部件4上设有两类靶标,可通过转动靶轮更换不同类型的靶标13;所述靶标13,包括四个不同空间频率的四杆靶和一个半圆靶,其中四杆靶用于检测红外热像仪不同空间频率下的MRTD,半圆靶用于检测红外热像仪的NETD;靶标13上的图案为镂空图案;靶标13采用均匀热辐射结构,减小靶标表面热辐射梯度;
靶标13的正面设有一层高发射率涂层,以与环境尽量保持等温;靶标13的背面设有一层光滑的高反射率涂层,以减小红外辐射黑体5对靶标13温度的影响;
所述准直系统2,其作用是产生一个与准直系统2焦面处靶标13相似的热场分布,使进入准直系统2的光出射为平行光,为待测红外热像仪提供无穷远模拟红外目标源;本实施例中准直系统2包括一组红外物镜1、3;
所述温度控制单元6,可以实时测量红外辐射黑体5和分划部件上靶标13的温度,并控制红外辐射黑体5加热或制冷,使红外辐射黑体5达到需要的温度,并且可以随靶标13温度变化,从而使红外辐射黑体5和靶标13之间保持一个恒定的温差;温度控制单元6包括温度传感器 和黑体驱动电路;
所述显示与设置单元7能够显示当前红外辐射黑体5和靶标13的温度,并用于设定红外辐射黑体5和靶标13的温差;显示与设置单元可采用以触摸显示屏;
所述反射装置包括两个对置的45°反射镜10、11,使准直系统2出射的一小部分平行光,经过两次反射后进入自定标系统12;
所述自定标系统12采用一标准热像仪,可作为检测时的自定标基准;如图3所示,自定标系统12包括红外透镜14和热成像器件15;红外透镜14将入射自定标系统12的平行光汇聚到热成像器件15上;热成像器件15可形成相应的热图;
定标时,在标准环境温度下,将标准红外辐射计放置在热像检测仪前方9处,红外辐射通过准直系统2后,准直系统2输出平行光,一小部分平行光进入自定标系统12,经自定标系统12中的红外透镜14汇聚后,在热成像器件15上形成相应的热图;其余平行光进入标准红外辐射计;自定标系统12测得的红外辐射黑体5和靶标13的温差为∆T',标准红外辐射计测得的温差为∆T;∆T'与∆T具有对应的关系,将该对应关系相关标定曲线存储在热像检测仪内部,调节热像检测仪使得自定标系统12测得的温差为∆T',相对应的此时标准的温差应为∆T,依据此即可以修正测量结果。自定标系统12可以实时测量,因此定标完成后,使用时,不需额外进行定标。
检测时,调节热像检测仪使得自定标系统12测得的温差为∆T',根据标定曲线,相对应的此时标准的温差应为∆T。将待测红外成像仪放置在热像检测仪前方9处,转动分划部件4选择所需的靶标13,温度控制单元6实时测量红外辐射黑体5和靶标13的温度,并在显示与设置单元7中显示;
在显示与设置单元7中输入初始温差设定值(即∆T'),通过计算得到红外辐射黑体5希望达到的温度;温度控制单元6控制红外辐射黑体5温度加热或制冷,使红外辐射黑体5达到需要的温度,并且可以随靶标13温度变化,从而使红外辐射黑体5和靶标13之间保持一个恒定的温度差;温度调节完成后,这三个温度的关系为:
红外辐射黑体5温度=靶标13温度+初始温差设定值∆T'
待测红外成像仪此时测得的温差应该为∆T,若偏差太大,超过允许范围,则说明待测红外成像仪测量结果不准确,若偏差在允许范围内,说明待测红外成像仪合格。
Claims (9)
1.一种自定标热像检测仪,其特征在于,包括准直系统(2)、分划部件(4)、红外辐射黑体(5)、温度控制单元(6)、显示与设置单元(7)、壳体(8)、反射装置、自定标系统(12);
所述分划部件(4)、红外辐射黑体(5)、温度控制单元(6)设置在壳体(8)内部;在壳体(8)上设置显示与设置单元(7);分划部件(4)上设有至少一个靶标(13);
所述准直系统(2)设置在壳体(8)前方,所述红外辐射黑体(5)、分划部件(4)和准直系统(2)沿热像检测仪出射光路依次设置;
在准直系统(2)的出口处一侧设置自定标系统(12),反射装置用于将准直系统(2)的部分出射光反射进入自定标系统(12)。
2.如权利要求1所述的自定标热像检测仪,其特征在于,
所述分划部件(4)上设有多类靶标(13),能够转动靶轮更换靶标(13),以满足不同检测需求。
3.如权利要求1所述的自定标热像检测仪,其特征在于,
靶标(13)的正面设有一层高发射率涂层;靶标(13)的背面设有一层光滑的高反射率涂层。
4.如权利要求1所述的自定标热像检测仪,其特征在于,
靶标位于准直系统(2)的焦面处。
5.如权利要求1所述的自定标热像检测仪,其特征在于,
靶标(13)上的图案为镂空图案;靶标(13)采用均匀热辐射结构。
6.如权利要求1所述的自定标热像检测仪,其特征在于,
所述准直系统(2),使进入准直系统(2)的光出射为平行光,为待测红外热像仪提供无穷远模拟红外目标源。
7.如权利要求1所述的自定标热像检测仪,其特征在于,
所述温度控制单元(6),用于实时测量红外辐射黑体(5)和分划部件上靶标(13)的温度,并控制红外辐射黑体(5)加热或制冷,使红外辐射黑体(5)和靶标(13)之间保持一个恒定的温差。
8.如权利要求1所述的自定标热像检测仪,其特征在于,
所述反射装置包括两个对置的45°反射镜(10、11)。
9.如权利要求1所述的自定标热像检测仪,其特征在于,
所述自定标系统(12)包括红外透镜(14)和热成像器件(15);红外透镜(14)将入射自定标系统(12)的平行光汇聚到热成像器件(15)上。
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CN111006772A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-14 | 上海市计量测试技术研究院 | 一种检测红外热像仪最小可探测尺寸的标准板组及方法 |
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