[發明專利]高精度多模黑體輻射源

有效

• 申請號: 201310367651.X
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN104422520B
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 王占濤;劉勇;周軍;王鍇磊
• 申請（專利權）人: 北京航天計量測試技術研究所;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;F25B21/04
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

1.一種高精度多模黑體輻射源，其特征在于：其包括黑體輻射源輻射體和黑體輻射源控制器，所述黑體輻射源控制器包括中心處理器、光電隔離電路、黑體驅動電路和兩路Pt1000信號處理電路；所述黑體輻射源輻射體包括連接器(1)、通風孔(2)、底板(3)、外殼(4)、散熱扇(5)、支柱(6)、散熱片(7)、背板(8)、保溫層(9)、螺釘(10)、前擋板(11)、校準孔(12)、熱電制冷器(13)、發射板(14)、兩個Pt1000傳感器(15)；

在發射板(14)和外殼(4)之間填充保溫層(9)；所述發射板(14)上開有校準孔(12)；Pt1000傳感器(15)嵌入到發射板(14)里面，熱電制冷器(13)的熱面與發射板(14)粘接，二者整體鑲嵌到保溫層(9)里面，用螺釘(10)將前擋板(11)、保溫層(9)和背板(8)固定，壓緊熱電制冷器(13)和發射板(14)；散熱片(7)固定到背板(8)上，采用了散熱扇(5)進行主動式風冷散熱，散熱扇(5)通過四個支柱(6)與散熱片(7)連接，外殼(4)上留出通風孔(2)，熱電制冷器(13)的電源線、Pt1000傳感器(15)的導線和散熱扇(5)的電源線通過連接器(1)與黑體輻射源控制器連接；

所述兩個Pt1000傳感器(15)分別測量輻射面溫度和目標的背景溫度，黑體輻射源控制器里面的兩路Pt1000信號處理電路將兩個Pt1000傳感器(15)測量的溫度信號分別進行處理運算，送入中心處理器中，中心處理器通過檢測背景溫度和輻射板溫度，與預先設定溫度或溫差進行比較，產生兩路PWM信號PWM1、PWM2，經過光電隔離電路控制黑體驅動電路輸出電流的大小和方向，從而控制流過熱電制冷器(13)的電流和方向，進而控制了熱電制冷器(13)加熱或制冷功率的大小，達到使黑體輻射源輻射體輻射能量穩定在設定值的目的。

2.根據權利要求1所述的高精度多模黑體輻射源，其特征在于：所述外殼(4)采用不銹鋼材料。

3.根據權利要求1所述的高精度多模黑體輻射源，其特征在于：所述發射板(14)采用紫銅材料，其導熱系數為366W/(m2·K)，厚度14mm，尺寸為51mm×51mm，有效輻射面半徑R＝25.5mm；發射板(14)的輻射面刻劃細密的三角形溝槽，溝槽的角度為60度，使表面近似漫反射；發射板(14)采用噴砂處理，經過酸洗去污后，在表面噴涂高發射率紅外涂料。

4.根據權利要求1所述的高精度多模黑體輻射源，其特征在于：所述保溫層(9)為耐火材料硅酸鋁纖維，其導熱系數為0.02W/(m2·K)。

5.根據權利要求1所述的高精度多模黑體輻射源，其特征在于：所述前擋板(11)進行拋光處理。

6.根據權利要求1所述的高精度多模黑體輻射源，其特征在于：所述熱電制冷器(13)的熱面通過導熱硅脂與發射板(14)粘接。

7.根據權利要求1所述的高精度多模黑體輻射源，其特征在于：用6個M4螺釘(10)將前擋板(11)、保溫層(9)和背板(8)固定，壓緊熱電制冷器(13)和發射板(14)，通過改變6個螺釘(10)的預緊力，調整熱電制冷器(13)和發射板(14)的接觸力度，有效地調整發射板(14)的受熱均勻性。

8.根據權利要求1所述的高精度多模黑體輻射源，其特征在于：所述中心處理器型號為DSP2812。