[實用新型]一種常溫大面源雙黑體輻射源

有效

• 申請號: 201220207545.6
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN202661174U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 朱承希;李國友;張才根
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所
• 主分類號: G01J5/02
• 分類號: G01J5/02;G01J5/52
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 郭英

技術領域：

本專利涉及黑體定標系統，特別的，是涉及到快速測量紅外系統噪聲等效溫差采集的黑體定標系統。

背景技術：

隨著制冷型紅外探測器技術的不斷成熟以及非制冷型紅外探測器的不斷涌現，紅外技術已經越來越多的應用在日常生活中的各個方面。對于紅外系統而言，評價其性能優劣的一個重要指標就是該系統的噪聲等效溫差（NETD），它是衡量熱像系統性能優劣的重要參數，可以估計系統的靈敏度，是對于該系統的探測器性能、成像光學系統以及讀出電路一個綜合評價值。

常用的噪聲等效溫差測量方法是將紅外設備對準標準黑體輻射源的輻射面；將黑體溫度設定在T₁，采集系統信號值；將黑體設定在T₂，采集系統信號值；在T₁、T₂兩組信號值的基礎上計算出噪聲等效溫差。測試得到較準確的噪聲等效溫差需要重復采集多次。

在野外對紅外系統進行噪聲等效溫差測量時同樣要考慮環境因素的影響。通常面黑體輻射源自身發射率小于1，并且進入被測設備的等效黑體溫度T_e隨環境溫度T_a變化而變化：環境溫度小于黑體源溫度T時，T_e＜T；T_a=T時，T_e=T=T_a；T_a＞T時，T_e＞T。不同季節、不同地域的環境溫度T_a相差很大，同一天、不同時刻的環境溫度T_a也變化很大。這就需要采用自適應溫度補償技術，解決環境溫度對等效黑體溫度的影響，以實現在不同黑體源溫度T、不同環境溫度T_a下，進入被測設備的等效黑體溫度T_e等同于黑體輻射源溫度T。

國內常用的定標黑體主要采用電熱絲作為加熱元件、風扇作為制冷元件。這樣的黑體在野外定標時有以下幾點不足：

1.黑體穩定時間慢，采集多組系統數據通常需要幾個小時。在如此長的時間內環境條件經常發生變化，導致紅外系統本身的探測能力波動，影響噪聲等效溫差的測量。

2.沒有主動制冷元件，該類黑體無法將溫度設定在常溫以下，使得紅外系統無法進行常溫以下的系統定標和數據采集。

3.該類黑體電熱絲排布不均且同一根電熱絲的不同部位發熱不均勻，導致輻射面的發射率不均勻，引起系統噪聲等效溫差的測量誤差。

4.該類黑體的表面發射率通常在0.98左右，與理論表面發射率有一定差距。造成紅外系統實際接收到的輻射比理論值要低，使測量出的系統噪聲等效溫差偏高。

發明內容：

本專利提出了一種野外使用的常溫大面源雙黑體輻射源系統，為紅外系統提供標準輻射源，用于紅外系統的噪聲等效溫差的快速采集和計算。

本專利的功能是這樣實現的：本系統由雙黑體輻射源與雙黑體輻射源控制器組成，雙黑體輻射源控制器用于控制雙黑體輻射源的溫度以及反射鏡的反射方向；雙黑體輻射源用于輸出指定溫度的紅外輻射。

如附圖所示：雙黑體輻射源包括雙黑體輻射源1和雙黑體輻射源控制器2，其中雙黑體輻射源1包括輻射面支架5，輻射源面板6，隔熱墊圈8，半導體制冷片9，散熱器10，散熱器支架11，交流風扇12，反射鏡外框13，反射鏡14，反射鏡壓塊15，反射鏡襯板16，反射鏡轉軸17，軸承18，軸承端蓋19，同步齒形輪A20,同步齒形輪B21，同步齒形帶22，伺服電機23，電機固定板24以及雙黑體輻射源外框架26；雙黑體輻射源控制器2包括控溫儀27，電源28，VMOS管29，直流風扇30，撥動開關31以及控制器外框架32，其特征在于：