[發明專利]一種低溫真空微波輻射源溫度均勻性測量與控制系統

在審

• 申請號: 201410740096.5
• 申請日: 2014-12-05
• 公開（公告）號: CN104568164A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發明（設計）人: 徐駿;傅立;劉剛;藍天翔;謝建華;肖育
• 申請（專利權）人: 上海衛星裝備研究所
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10;G01J5/08;G01J5/06;G05D23/27
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術領域

本發明涉及光輻射測溫及控制領域，具體是在低溫真空環境中用于微波輻射源的溫度及均勻性和溫度反饋控制的測控系統。

背景技術

定標微波輻射源溫度的常用方法是通過在輻射面的背部等多處安裝接觸式鉑電阻溫度計，這種接觸式的測量方法破壞了輻射源原有的溫度平衡，且由于存在溫度梯度、鉑電阻溫度計誤差等原因，導致微波輻射源溫度測量存在一定的誤差，而溫度的測量誤差將直接影響微波輻射的精度，導致微波輻射量值產生偏差。因此有必要對微波輻射源在實際的使用過程中利用更高精度的溫度監測手段進行測量，同時不破壞系統原有的溫度平衡。

發明內容

本發明目的就是為了克服現有技術的缺陷，提供一種能在低溫真空條件下提高微波輻射源溫度及均勻性測量精度的系統，結構簡單、通用性強、測溫精度高、能在線實時監測等功能，能夠有效提高微波輻射源的輻射精度和均勻性，對航天微波類載荷定標精度的提高具有很大的意義。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種低溫真空微波輻射源溫度均勻性測量與控制系統，包括非接觸溫度測量單元、二維掃描單元和外圍數據采集控制單元和，所述的非接觸溫度測量單元包括測量單元安裝外殼和光路系統，所述光路系統包括消雜光光闌、孔徑光闌、平面反射鏡、離軸拋物面鏡、頻率調制器、分光片、光束收集器、MTC探測器、光束收集器和中波紅外InSb探測器，所述安裝外殼下端固定有離軸拋物面鏡，所述離軸拋物面鏡上方固定有平面反光鏡，所述平面反光鏡右側依次固定有消雜光光闌、孔徑光闌，所述消雜光光闌、孔徑光闌固定在所述安裝外殼內，所述平面反光鏡10的右側上方固定有中波紅外InSb探測器，所述中波紅外InSb探測器上端設有光束收集器，所述光束收集器上端設有分光片，所述分光片右側依次設有光束收集器、MTC探測器，所述的長波紅外MCT探測器和中波紅外InSb探測器都采用液氮制冷方式，所述的外圍數據采集控制單元包含有探測器數據采集控制模塊、二維掃描單位控制模塊和溫度反饋控制單元，所述外圍數據采集控制單元的輸入端與長波紅外MCT探測器和中波紅外InSb探測器相連。

其中，所述的測量安裝外殼的內表面涂有高吸收率消雜光黑漆。

其中，所述的非接觸溫度測量單元中的光機設備都采用液氮制冷方式消除背景雜散光。

其中，所述的非接觸溫度測量單元中的光機設備都貼有溫度傳感器。

其中，所述的非接觸溫度測量單元通過測量紅外輻射的方法來實時反演微波輻射源的溫度。

其中，所述的二維掃描單元包括X、Y兩軸方向掃描功能，可以在10分鐘內完成微波輻射源全輻射面的掃描。

其中，所述的外圍數據采集控制單元可以通過反饋控制微波輻射源的輻射溫

度。

其中，所述的非接觸溫度測量單元和二維掃描單元在真空度10^-3Pa、熱沉溫度100K的環境下正常使用。

本發明具有以下有益效果：

在低溫真空環境下，采用了非接觸的輻射測量方法反演微波輻射源的溫度及其均勻性，這種方法可以顯著提高溫度測量精度，同時提供在線實時測溫和反饋功能，修正微波輻射源的溫度，從而到達提高微波輻射源輻射精度的目的。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特征、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本發明一種低溫真空微波輻射源溫度均勻性測量與控制系統的示意圖；

圖2為本發明非接觸溫度測量單元的原理示意圖；

圖3為本發明一種低溫真空微波輻射源溫度均勻性測量與控制系統定標示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術人員進一步理解本發明，但不以任何形式限制本發明。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬于本發明的保護范圍。