[發明專利]一種線陣高速紅外測溫系統

有效

• 申請號: 201810376729.7
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108827475B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 陳浩森;朱盛鑫;方岱寧
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/02;G01J5/08
• 代理公司: 北京理工正陽知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 毛燕

1.一種線陣高速紅外測溫系統，其特征在于：包括陣列紅外相機(6)、平面反射鏡(4)、旋轉裝置(3)、弧形滑軌(5)、觸發系統(8)和時序同步控制系統(7)；

所述的紅外相機線陣中的紅外相機(6)采用圓弧分布，包括紅外相機(6)和弧形滑軌(5)，所述的紅外相機(6)的曝光時間在1μs～5μs之間；

所述的平面反射鏡(4)表面蒸鍍膜，所述的蒸鍍膜需保證在紅外波段內具有高反射率，所述的高反射率指反射率在90％以上；

所述的旋轉裝置(3)用于實現平面反射鏡(4)的轉動，所述的轉動裝置(3)的轉速具有可調節性，轉動裝置(3)的中心位于弧形滑軌(5)的圓心上；

所述的弧形滑軌(5)用于固定紅外相機和調節相鄰紅外相機的間隔，弧形滑軌(5)的半徑等于紅外相機線陣(6)中紅外相機焦距的一半；

所述的觸發系統(8)用于接收外部觸發信號和輸出信號，所述輸出信號用于觸發轉動裝置(4)和時序同步控制系統(7)；

所述的平面反射鏡(4)的位置a與位置b₁的夾角為α，從位置a轉動到位置b₁的時間t₁＝α/2πn，其中n為轉動裝置的轉速，時間t₁為觸發系統(8)觸發時序同步控制系統(7)的延遲時間；

所述的時序同步控制系統(7)用于實現紅外相機的觸發拍照，通過各自獨立地輸出通道輸出不同時間間隔的脈沖信號，利用脈沖信號的前沿信號觸發紅外相機線陣進行拍照，進而能夠實現線陣中只有一個紅外相機在對應時刻進行瞬態二維溫度場時空信息的記錄；所述的時序同步控制系統(7)能夠實現不同時間間隔設置，以達到不同幅頻的控制與同步，進而實現瞬態二維溫度場時空信息的記錄。

2.如權利要求1所述的一種線陣高速紅外測溫系統，其特征在于：所述的高速沖擊下材料瞬態二維溫度場時空信息的記錄，能夠分析高速沖擊下材料的變形過程和失效機理。

3.如權利要求1或2所述的一種線陣高速紅外測溫系統，其特征在于：所述的光柵靶面(2)刻有光柵。

4.如權利要求1或2所述的一種線陣高速紅外測溫系統，其特征在于：調試工作方法包括如下步驟，

步驟一：測量前取下光柵靶(2)，紅外光斑經過反射達到紅外相機靶面上，根據紅外光斑的位置調整紅外相機的高度，使得紅外光斑正好位于紅外相機靶面的中心；依次調整弧形滑軌(5)上的紅外相機(6)，使得所有的紅外相機位于同一高度；

步驟二：將光柵靶(2)放置在紅外光源(1)與平面反射鏡(4)之間，調節光柵靶面的高度使得紅外光斑正好穿過光柵靶(2)的中心位置；

步驟三、調整平面反射鏡(4)的位置a與位置b₁的夾角α，確定轉動裝置(3)的工作轉速n和平面反射鏡(4)從位置a到位置b₁的時間t₁＝α/2πn，設置觸發系統(8)的輸出信號的延遲時間為t₁＝α/2πn，設置時序同步控制系統(7)輸出的紅外相機的觸發信號；然后進行信號設置檢查，確保設置無誤；

步驟四：觸發系統(8)觸發轉動裝置(3)和時序同步控制系統(7)，紅外光源(1)發出的紅外光斑依次穿過光柵靶(2)和平面反射鏡(4)，通過轉動裝置(3)使得弧形滑軌(5)上的紅外相機線陣(6)中的紅外相機依次記錄柵線圖像，進而能夠應用到沖擊加載實驗中實現高速沖擊下材料瞬態二維溫度場時空信息的記錄，從而能夠分析高速沖擊下材料的變形過程和失效機理。