[發明專利]一種測量金屬絲電爆炸溫度分布的裝置與方法

在審

• 申請號: 202110363556.7
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112985621A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發明（設計）人: 連天虹;王石語;邱少君;尚佩瑾;李錦誘;蔡德芳
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01J5/20
• 分類號: G01J5/20;G01J5/00;G01J5/08
• 代理公司: 西安吉順和知識產權代理有限公司 61238
• 代理人: 王大治

1.一種測量金屬絲電爆炸溫度分布的裝置，其特征是：它包括：光學成像鏡頭(1)、分束鏡(2)、第一窄帶濾光片(3)、第二窄帶濾光片(4)、第一陣列式光學傳感器(5)、第二陣列式光學傳感器(6)、爆炸起始信息采集模塊(7)和快門控制模塊(8)，在金屬絲爆炸源(9)的前方固定有光學成像鏡頭(1)，在光學成像鏡頭(1)后端有分束鏡(2)，分束鏡(2)將光學成像鏡頭(1)對爆炸源(9)的成像分成兩路，兩路光路上分別有第一窄帶濾光片(3)和第一陣列式光學傳感器(5)，第二窄帶濾光片(4)和第二陣列式光學傳感器(6)；第一陣列式光學傳感器(5)和第二陣列式光學傳感器(6)將最終的成像檢測信息提供給爆炸起始信息采集模塊(7)進行金屬絲電爆炸溫度分布提取。

2.根據權利要求1所述的一種測量金屬絲電爆炸溫度分布的裝置，其特征是：所述的分束鏡(2)為寬帶分束鏡，分束鏡(2)在整個爆炸輻射譜線內的分束比例為1:1。

3.根據權利要求1所述的一種測量金屬絲電爆炸溫度分布的裝置，其特征是：所述的第一窄帶濾光片(3)和第二窄帶濾光片(4)的透過中心波長分別記為λ1和λ2，第一窄帶濾光片(3)和第二窄帶濾光片(4)的透過中心波長不同，均位于輻射譜線內。

4.根據權利要求1所述的一種測量金屬絲電爆炸溫度分布的裝置，其特征是：所述的第一陣列式光學傳感器(5)和第二陣列式光學傳感器(6)為兩個相同的傳感器，為CCD或CMOS圖像傳感器。

5.根據權利要求1所述的一種測量金屬絲電爆炸溫度分布的裝置，其特征是：所述的光學成像鏡頭(1)對爆炸體進行成像，從成像鏡頭輸出的光線被分束鏡(2)分為兩束，分別到第一陣列式光學傳感器(5)和第二陣列式光學傳感器(6)的成像接收面。

6.一種測量金屬絲電爆炸溫度分布的方法，其特征是：包括光學成像鏡頭、分束鏡、兩個中心波長不同的窄帶光學濾波片，兩臺陣列式光學傳感器，爆炸信號采集模塊，以及快門控制模塊；成像鏡頭對爆炸體進行成像，從鏡頭輸出的成像光線經分束鏡分為兩束，分別經兩個光學濾波片濾光后進入光學陣列傳感器；兩個陣列式光學傳感器均位于成像鏡頭的成像接收面上，從而兩個陣列式光學傳感器實現對爆炸體不同波長的灰度成像；爆炸信號采集模塊采集電爆炸的起始信號，將該信號送入快門控制模塊，控制模塊根據設定的采集延時，向光學傳感器發送快門控制信號；兩個光學傳感器同時對爆炸體進行灰度成像，分別記錄波長為λ1和λ2輻射的灰度圖像；將輻射波長λ1、λ2及其對應的灰度值結合黑體輻射公式進行運算，得到爆炸體空間溫度分布。

7.根據權利要求6所述的一種測量金屬絲電爆炸溫度分布的方法，其特征是：所述的兩個光學傳感器分別是第一陣列式光學傳感器(5)和第二陣列式光學傳感器(6)，兩個光學濾波片分別是第一窄帶濾光片(3)和第二窄帶濾光片(4)，分束后的成像光線分別經第一窄帶濾光片(3)和第二窄帶濾光片(4)濾光后進入第一陣列式光學傳感器(5)和第二陣列式光學傳感器(6)；第一陣列式光學傳感器(5)和第二陣列式光學傳感器(6)均位于光學成像鏡頭(1)的成像接收面上，這樣，第一陣列式光學傳感器(5)的CCD對輻射波長λ1進行灰度成像，第二陣列式光學傳感器(6)的CCD對輻射波長λ2進行灰度成像，爆炸起始信息采集模塊(7)采集爆炸起始信號，將該信號送入快門控制模塊(8)，快門控制模塊(8)中存儲了來自兩路的成像延時數據，記為Δτ₁，Δτ₂，…，Δτ_N，快門控制模塊(8)根據延時數據對起始信號進行延時后，生成同步控制信號，對第一陣列式光學傳感器(5)和第二陣列式光學傳感器(6)的快門打開時間進行控制；在一次測量當中，第一陣列式光學傳感器(5)和第二陣列式光學傳感器(6)采用相同的的曝光時間。