[發(fā)明專利]紅外成像器熱障試驗裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210153780.4
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN102671720A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設計）人: 史要濤;武春風;庹文波;吳豐陽;柯才軍
• 申請（專利權）人: 湖北航天技術研究院總體設計所
• 主分類號: B01L1/00
• 分類號: B01L1/00;H04N17/00
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西;孫海英

技術領域

本發(fā)明涉及紅外成像器試驗設備，具體地指一種紅外成像器熱障試驗裝置。

背景技術

紅外成像器在高速飛行過程中，由于受到大氣的氣動加熱影響，光學整流罩自身將產(chǎn)生紅外輻射，光學整流罩的熱雜波進入視場對成像質量造成衰減特性，降低成像系統(tǒng)的信噪比，使成像模糊，嚴重時甚至形成熱障效應無法成像。

為驗證熱障效應對紅外成像器成像質量的衰減特性，通常采用的驗證方法有兩種：一種是采用風洞試驗，一種是采用單溫溫箱加熱。風洞試驗方法一般是利用電弧風洞模擬光學整流罩高速飛行過程中的溫度條件和動壓條件，將光學整流罩放置在穩(wěn)定的流場中工作，利用熱成像系統(tǒng)透過高速流場中的光學整流罩成像，能夠有效驗證高速條件下的氣動加熱、加載對光學整流罩的作用，但風洞試驗方法費用較高，且一般需要外協(xié)，不利于試驗的頻繁開展。采用單溫溫箱加熱方法是將光學整流罩單獨放在高溫箱內加熱到設定的溫度并保持一定的時間后，將其置于紅外成像器前端進行成像試驗。由于加熱后的光學整流罩溫度高達100℃以上，操作時存在將操作人員燙傷的安全隱患。此外，將光學整流罩從高溫箱取出并置于紅外成像器前端的過程中，光學整流罩的溫度將發(fā)生變化，即試驗過程光學整流罩的溫度不可控，無法獲得準確的試驗數(shù)據(jù)。因此，上述兩種試驗方法均無法滿足紅外成像器熱障試驗需要。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就是要提供一種試驗數(shù)據(jù)準確、操作安全的紅外成像器熱障試驗裝置。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設計的紅外成像器熱障試驗裝置，包括溫箱，所述溫箱內腔設置有隔熱層，所述隔熱層將溫箱隔離為低溫區(qū)和高溫區(qū)。所述隔熱層壁面上設置有整流罩夾具，用于固定紅外成像器中的光學整流罩，所述低溫區(qū)內腔中設置有紅外成像器安裝架，用于固定紅外成像器中除光學整流罩之外的部件。所述高溫區(qū)一側的溫箱箱壁上設置有與整流罩夾具位置對應的觀測窗，作為紅外成像器的攝像通道。

進一步地，為了將光學整流罩穩(wěn)固地定位，所述整流罩夾具包括安裝在隔熱層壁面上的夾具筒體，所述夾具筒體靠近高溫區(qū)的一端連接有夾具外圈和夾具內圈。所述夾具外圈用于嵌置光學整流罩；所述夾具內圈嵌套在夾具外圈中用于抵住光學整流罩。所述夾具筒體靠近高溫區(qū)的一端內壁上設置有與夾具內圈抵接的鎖緊螺圈。

更進一步地，所述觀測窗包括安裝在溫箱箱壁上的觀測筒體，所述觀測筒體靠近高溫區(qū)的一端連接有鏡片固定圈，所述鏡片固定圈中嵌置有觀測鏡片。所述觀測窗靠近高溫區(qū)的一端與光學整流罩外表面之間的距離為10~20mm。

本發(fā)明的優(yōu)點在于：所設計的紅外成像器熱障試驗裝置利用溫箱的高溫區(qū)和低溫區(qū)，模擬光學整流罩外表面和紅外成像器艙內的不同溫度，來驗證紅外成像器在熱障條件下成像質量的衰減特性，可保證試驗過程中光學整流罩溫度恒定，試驗數(shù)據(jù)準確，且不存在燙傷風險，操作安全。

附圖說明

圖1為一種紅外成像器熱障試驗裝置的結構示意圖。

圖2為圖1中整流罩夾具的結構示意圖。

圖3為圖1中觀測窗的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述。

如圖1所示，本發(fā)明的紅外成像器熱障試驗裝置，包括溫箱1，溫箱1內腔設置有隔熱層7，隔熱層7將溫箱1隔離為低溫區(qū)6和高溫區(qū)4，低溫區(qū)6和高溫區(qū)4分別設置有溫度控制器3。為保證高溫區(qū)4的升溫速率滿足要求，可將高溫區(qū)4的空間盡量減小。具體地，高溫區(qū)4與低溫區(qū)6深度的高度均為900mm，高溫區(qū)4寬度為150mm，溫度范圍為10~300℃，升溫速率不小于10℃/min；低溫區(qū)6寬度為1000mm，溫度范圍-50~100℃。

隔熱層7壁面上設置有整流罩夾具2，用于固定紅外成像器8中的光學整流罩10；低溫區(qū)6內腔中設置有紅外成像器安裝架5，用于固定紅外成像器8中除光學整流罩10之外的部件。高溫區(qū)4一側的溫箱1箱壁上設置有與整流罩夾具2位置對應的觀測窗9，作為紅外成像器8的攝像通道。高溫區(qū)4內腔中設置有溫度傳感器，用于對光學整流罩10外表面進行測溫。