一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板制造技术

本发明专利技术提出了一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，包括辐射面结构、加热系统、温度测量系统、温度控制系统和密闭保温系统；辐射面结构包括辐射面本体、连接机构和稳定支撑机构；其中辐射面本体由三块子辐射面纵向拼接组成尺寸为1.5m×1.5m、温度范围为环境温度+5℃—150℃的红外辐射辐射面本体。本发明专利技术靶板能够做为温度均匀的大面积标准红外辐射源，主要用于红外辐射计、热像仪、红外辐射测温仪器等红外辐射测量仪器远距离外场标定和校准，同时作为标准稳定的红外辐射标准，用于野外红外波段的大气透过率测量。

A Ultra Large Area Infrared Radiation Target for Outfield Measurement of Infrared Radiation

The invention provides a super large area infrared radiation target plate for infrared radiation field testing, including radiation surface structure, heating system, temperature measurement system, temperature control system and closed insulation system; radiation surface structure includes radiation surface body, connection mechanism and stable support mechanism; radiation surface body is composed of three pieces of radiation surface longitudinal splicing to form a size of 1.5m *1.5m, and radiation surface body is composed of three pieces of radiation surface longitudinal splicing. The temperature ranges from ambient temperature + 5 ~150 C to the body of infrared radiation surface. The target plate of the invention can be used as a standard infrared radiation source of large area with uniform temperature. It is mainly used for calibration and calibration of infrared radiation measuring instruments such as infrared radiometer, thermal imager, infrared radiation temperature measuring instrument, etc. in long-distance outfield, and as a standard stable infrared radiation standard for atmospheric transmittance measurement in field infrared band.

【技术实现步骤摘要】
一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板
本专利技术属于光辐射测量领域，具体为一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板。
技术介绍
红外辐射标定大都采用黑体辐射源，但对于红外辐射外场测试，如在野外环境下对红外辐射测量仪器进行标定和校准时，由于被测试目标离测量仪器距离比较远，而黑体辐射源辐射面积较小(目前市场上最大的面源黑体有效辐射面不超过0.4m)，导致标定时黑体辐射源在红外辐射测量仪器所成的像占的比例较小，几乎是一个点，进入红外辐射测量仪器的红外辐射绝大部分来自于背景辐射，而由于背景的随机性和不稳定性，就会造成红外辐射测量仪器标定不准，进而影响红外辐射特性的测量结果。此外，由于黑体辐射源辐射面积较小，辐射功率较小，在对红外辐射测量仪器标定时，只能标定较低响应范围内的辐射功率/电压响应曲线，在对辐射功率较大的测试目标进行测试时，就会产生非常严重的误差，测量结果准确性根本无法保证。
技术实现思路
红外辐射测量仪器在野外环境下的标定和校准对红外辐射测量仪器外场测试的准确度起决定性作用，其标定的准确度对于准确评价我国前视红外、红外搜索与跟踪、红外告警等装备的外场性能起决定性作用，为了能够实现野外环境下红外辐射仪器的准确标定，本专利技术提出一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，可以实现远距离充满视场的红外辐射仪器准确标定。本专利技术的技术方案为：所述一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，其特征在于：包括辐射面结构、加热系统、温度测量系统、温度控制系统和密闭保温系统；所述辐射面结构包括辐射面本体、连接机构和稳定支撑机构；所述辐射面本体由多片子辐射面在纵向通过连接机构拼接组成；在每个子辐射面背面刻有均匀分布的沟槽；子辐射面正面为红外辐射面，表面进行毛化处理且表面喷涂满足发射率要求的红外涂料；所述辐射面本体通过稳定支撑机构支撑；所述稳定支撑机构包括与辐射面本体接触的内部框架和外部支撑装置；所述内部框架采用绝热材料制成，内部框架与辐射面本体外沿固定连接；所述内部框架下部固定在外部支撑装置上；所述加热系统采用陶瓷管套在加热丝上实现，并与温度控制系统相连；套满陶瓷管的加热丝均匀放置在子辐射面背面的沟槽内；所述温度测量系统采用预埋在子辐射面侧面的温度传感器，并将测量的靶板温度向温度控制系统反馈；所述温度控制系统包括温度控制器；所述温度控制器安装在外部支撑装置上，并与加热系统相连；温度控制器根据设定的靶板温度以及从温度测量系统采集的靶板温度，调节输出电流，控制加热系统使靶板温度达到设定温度；所述密闭保温系统包括保温材料和外壳；保温材料填充在辐射面本体背面，并通过外壳封装。进一步的优选方案，所述一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，其特征在于：所述辐射面本体由三个1.5m×0.5m的子辐射面在纵向通过连接机构拼接组成；所述辐射面本体采用硬铝材料制成。进一步的优选方案，所述一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，其特征在于：所述加热系统采用多路并联的加热方式，每一路对应一个子辐射面。进一步的优选方案，所述一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，其特征在于：所述温度控制系统对于加热系统并联的每一路均设置有单独的调节电阻，通过调节电阻调节每一路的输入功率，保证整个靶板的温度均匀性。进一步的优选方案，所述一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，其特征在于：所述连接机构由连接板、连接件和紧固件组成；在连接板和子辐射面边缘开有连接孔，将连接件分别插入连接板和子辐射面边缘的连接孔，并通过紧固件固定，将三个1.5m×0.5m的子辐射面在纵向拼接组成辐射面本体。进一步的优选方案，所述一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，其特征在于：所述稳定支撑机构中内部框架的四周固定有保温檐，形成保温腔体，减小空气对流对靶板加热的影响。进一步的优选方案，所述一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，其特征在于：所述外部支撑装置采用钢框架结构。有益效果本专利技术提出了一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，辐射面本体由三块子辐射面拼接成组成，辐射面积可以达到1.5m×1.5m，远大于目前市面上的面源黑体。且具有成本低、结构简单、便于携带、温度均匀性好、发射率高等优点。可用于红外辐射测量仪器的野外远距离定标和校准，由于辐射面积大且温度均匀，测量误差远远小于普通的面源黑体，并可用于外场的水平红外大气透过率现场测量，对于准确评价我国前视红外、红外搜索与跟踪、红外告警等武器装备的外场性能起关键作用。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本专利技术实例的“超大面积红外辐射靶板”结构图；图2为本专利技术实例的靶板加热系统及测温系统示意图；图3为本专利技术实例的连接机构示意图；图4为本专利技术实例的密闭保温系统示意图；图5为本专利技术实例的稳定支撑系统示意图。符号说明1-靶板本体；2-稳定支撑机构；3-温控器；4-沟槽及加热丝；5-测温探头；6-连接件；7-连接板；8-保温材料；9-保温外壳；10-外部支撑装置；11-内部框架；12保温檐。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。红外辐射测量仪器在野外环境下的标定和校准对红外辐射测量仪器外场测试的准确度起决定性作用，其标定的准确度对于准确评价我国前视红外、红外搜索与跟踪、红外告警等装备的外场性能起决定性作用，为了能够实现野外环境下红外辐射仪器的准确标定，本专利技术提出一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，可以实现1.5m×1.5m辐射面积、环境温度+5℃—150℃温度范围标准红外辐射，可以实现远距离充满视场的红外辐射仪器准确标定，可以保证野外红外辐射测量仪器的准确标定和校准，并可以用于红外大气透过率的现场测量。该用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，包括辐射面结构、加热系统、温度测量系统、温度控制系统和密闭保温系统。所述辐射面结构包括辐射面本体、连接机构和稳定支撑机构。所述辐射面本体由三个1.5m×0.5m的子辐射面在纵向通过连接机构拼接组成；所述辐射面本体采用硬铝材料制成。硬铝可以保证在450℃以下的温度正常使用，能够满足本专利技术中靶板加热到150℃的要求。并且硬铝的密度比钢等材料低很多，有效降低了靶板的重量，便于外场携带使用。所述连接机构由连接板、连接件和紧固件组成；在连接板和子辐射面边缘开有连接孔，将连接件分别插入连接板和子辐射面边缘的连接孔，并通过紧固件固定，将三个1.5m×0.5m的子辐射面在纵向拼接组成辐射面本体。所述加热系统位于辐射面本体背面，为了保证靶板能够加热到所需要的温度，在每个子辐射面背面刻有均匀分布的沟槽。所述加热系统采用陶瓷管套在加热丝上实现，并与温度控制系统相连；套满陶瓷管的加热丝均匀放置在子辐射面背面的沟槽内，以保证靶板能够被均匀加热。子辐射面正面为红外辐射面，为了提高其发射率，对其表面进行毛化处理且表面喷涂满足发射率要求的红外涂料，可以确保其具有较高的发射率。所述辐射面本体通过稳定支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，其特征在于：包括辐射面结构、加热系统、温度测量系统、温度控制系统和密闭保温系统；所述辐射面结构包括辐射面本体、连接机构和稳定支撑机构；所述辐射面本体由多片子辐射面在纵向通过连接机构拼接组成；在每个子辐射面背面刻有均匀分布的沟槽；子辐射面正面为红外辐射面，表面进行毛化处理且表面喷涂满足发射率要求的红外涂料；所述辐射面本体通过稳定支撑机构支撑；所述稳定支撑机构包括与辐射面本体接触的内部框架和外部支撑装置；所述内部框架采用绝热材料制成，内部框架与辐射面本体外沿固定连接；所述内部框架下部固定在外部支撑装置上；所述加热系统采用陶瓷管套在加热丝上实现，并与温度控制系统相连；套满陶瓷管的加热丝均匀放置在子辐射面背面的沟槽内；所述温度测量系统采用预埋在子辐射面侧面的温度传感器，并将测量的靶板温度向温度控制系统反馈；所述温度控制系统包括温度控制器；所述温度控制器安装在外部支撑装置上，并与加热系统相连；温度控制器根据设定的靶板温度以及从温度测量系统采集的靶板温度，调节输出电流，控制加热系统使靶板温度达到设定温度；所述密闭保温系统包括保温材料和外壳；保温材料填充在辐射面本体背面，并通过外壳封装。...

【技术特征摘要】
1.一种用于红外辐射外场测试的超大面积红外辐射靶板，其特征在于：包括辐射面结构、加热系统、温度测量系统、温度控制系统和密闭保温系统；所述辐射面结构包括辐射面本体、连接机构和稳定支撑机构；所述辐射面本体由多片子辐射面在纵向通过连接机构拼接组成；在每个子辐射面背面刻有均匀分布的沟槽；子辐射面正面为红外辐射面，表面进行毛化处理且表面喷涂满足发射率要求的红外涂料；所述辐射面本体通过稳定支撑机构支撑；所述稳定支撑机构包括与辐射面本体接触的内部框架和外部支撑装置；所述内部框架采用绝热材料制成，内部框架与辐射面本体外沿固定连接；所述内部框架下部固定在外部支撑装置上；所述加热系统采用陶瓷管套在加热丝上实现，并与温度控制系统相连；套满陶瓷管的加热丝均匀放置在子辐射面背面的沟槽内；所述温度测量系统采用预埋在子辐射面侧面的温度传感器，并将测量的靶板温度向温度控制系统反馈；所述温度控制系统包括温度控制器；所述温度控制器安装在外部支撑装置上，并与加热系统相连；温度控制器根据设定的靶板温度以及从温度测量系统采集的靶板温度，调节输出电流，控制加热系统使靶板温度达到设定温度；所述密闭保温系统包括保温材料和外壳；保温材料填充在辐射面本体背面，并通过外壳封装。2.根据权利要求1所述一种用于红...

【专利技术属性】
技术研发人员：李四维，王学新，谢毅，闫晓宇，郭羽，于东钰，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61