航空器涂层的面红外发射率测量方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术一种航空器涂层的面红外发射率测量装置包括红外探测器、辐射器、平台、处理器和数据线；一种航空器涂层的面红外发射率测量方法包括设置校准板、布置红外发射率测量装置、采集自然环境条件下的红外辐射亮度值A、采集辐射条件下的红外辐射亮度值B、求取自然环境条件下的平均环境红外辐射亮度、求取主动辐射条件下的平均等效环境红外辐射亮度、求取自然环境条件下待测航空器涂层区域各像素点处的平均红外辐射亮度、求取主动辐射条件下待测航空器涂层区域各像素点处的平均红外辐射亮度、求取待测航空器涂层区域在3～5μm波段的红外发射率、绘制航空器涂层的面红外发射率图。该方法适于外场停放的航空器涂层的面红外发射率的测量。率的测量。率的测量。

【技术实现步骤摘要】
航空器涂层的面红外发射率测量方法及装置


[0001]本专利技术属于红外发射率检测
，具体涉及一种航空器涂层的面红外发射率测量方法及装置。

技术介绍

[0002]红外低发射率涂层，又称红外隐身涂层，一般涂覆于高温物体表面进而减少物体红外辐射能量实现红外隐身，在使用的过程中容易出现老化、划痕、磨损、脱落等损伤。红外发射率是衡量红外低发射率涂层性能的重要性能参数，涂层的损伤导致其红外发射率发生变化，严重影响其红外隐身性能。通过测量涂层的红外发射率可以检测涂层损伤部位并知悉涂层损伤程度，对指导涂层的修复与更换工作有很重要的意义。
[0003]目前，针对红外低发射率涂层红外发射率的测量方法，以非接触式测量方法为主，具体测量方法主要有双波段法和环境辐射法。
[0004]公开号为US7186978B2专利技术专利，公开了一种紧凑型发射率与温度测量红外探测器，这种探测器采用了双波段法，通过综合物体表面在两个波段的红外辐射能量信息进而求解得到物体表面红外发射率及温度。其通过假设物体表面是灰体，灰体的发射率不随温度和波长的改变而改变，将物体表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空器涂层的面红外发射率测量装置，其特征在于，包括红外探测器(1)、辐射器(2)、平台(3)、处理器(5)和数据线(4)；所述红外探测器(1)和所述辐射器(2)均固定在所述平台(3)上，所述红外探测器(1)和所述辐射器(2)均通过所述数据线(4)与所述处理器(5)连接并传输数据信号。2.根据权利要求1所述的航空器涂层的面红外发射率测量装置，其特征在于，所述红外探测器1的测量波段为Δλ，Δλ在3～5μm范围内，帧像素为640
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512，帧率为25Hz，积分时间为4490μs，输出模式为红外辐射亮度。3.根据权利要求1所述的航空器涂层的面红外发射率测量装置，其特征在于，所述辐射器(2)的比辐射率为0.93～0.98，辐射的方向和红外探测器(1)面对的方向一致，均正对朝向待测的航空器涂层(6)方向。4.使用如权利要求1至3中任何一种所述的航空器涂层的面红外发射率测量装置，实施航空器涂层的面红外发射率测量方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，设置校准板(7)：校准板(7)包括温度传感器(8)和校准片(9)；将所述校准板(7)与待测的航空器涂层(6)区域放置在所述所述红外探测器(1)的视场所范围内，所述校准板(7)的上边与待测航空器涂层(6)区域下部相邻，所述校准片(9)正面与所述红外探测器(1)和所述辐射器(2)相向放置，所述校准片(9)正面的法线方向正对红外探测器(1)；步骤二，布置面红外发射率测量装置：待测的航空器涂层(6)区域位于所述红外探测器(1)的采集视场和所述辐射器(2)的辐射范围内；航空器放置在外场自然环境条件下，所述红外探测器(1)的镜头至待测的航空器涂层(6)的距离为L2，L2＝1500～2500mm；使待测航空器涂层(6)区域与所述校准片(9)正面同时出现在红外探测器(1)视场中，所述校准片(9)正面在所述红外探测器(1)视场中的像素数为ΔS，ΔS＝484～900；步骤三，采集自然环境条件下的红外辐射亮度值A：开启面红外发射率测量装置，此时，所述辐射器2不产生辐射；设定所述红外探测器(1)采集区域，以所述校准片(9)正面和待测的航空器涂层(6)的区域为视场内；所述红外探测器(1)进入稳定工作状态，同时采集待测的航空器涂层(6)区域与所述校准片(9)正面各像素点处的红外辐射亮度，采集时间为t1，t1＝4～6s，并将采集到的航空器涂层(6)区域与所述校准片(9)正面各像素点处的红外辐射亮度通过所述数据线(4)传输至所述处理器(5)，得到自然环境条件下航空器涂层(6)区域与所述校准片(9)正面各像素点处在波长为3～5μm的红外辐射亮度值A；所述温度传感器(8)将测试得到的所述校准板(7)的温度T
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传输至所述处理器(5)；步骤四，采集辐射条件下的红外辐射亮度值B：开启所述辐射器(2)，所述辐射器(2)对待测航空器涂层(6)区域和所述校准片(9)正面区域同时施加辐射，比辐射率为0.93～0.98，辐射时间为t2，t2＝10～20s；在所述辐射器(2)发射辐射的同时，所述红外探测器(1)采集待测的航空器涂层(6)区域和所述校准片(9)正
面各像素点处的红外辐射亮度，采集时间为t3，t3＝4～6s，并将采集到的航空器涂层(6)区域与所述校准片(9)正面各像素点的红外辐射亮度通过所述数据线(4)传输至所述处理器(5)，得到辐射条件下航空器涂层(6)区域和所述校准片(9)正面各像素点处在波长为3～5μm的红外辐射亮度值B；步骤五，求取自然环境条件下的平均环境红外辐射亮度对步骤三得到的自然环境条件下校准片(9)正面各像素点处在波长为3～5μm的红外辐射亮度值A的数据进行处理，得到自然环境条件下校准片(9)正面各像素点处的平均红外辐射亮度L
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(Δλ)；利用自然环境条件下校准片(9)正面各像素点处的平均红外辐射亮度L
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(Δλ)，通过求解，得到自然环境条件下的校准片(9)正面区域红外辐射亮度的平均值，即平均环境红外辐射亮度步骤六，求取主动辐射条件下的平均等效环境红外辐射亮度对步骤四得到的主动辐射条件下校准片(9)正面各像素点处在波长为3～5μm的红外辐射亮度值B的数据进行处理，得到主动辐射条件下校准片(9)正面各像素点处的平均红外辐射亮度L
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(Δλ)；利用主动辐射条件下校准片(9)正面各像素点处的平均红外辐射亮度L
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c(x,y)
(Δλ)，求解，得到主动辐射条件下的校准片(9)正面区域红外辐射亮度的平均值，即在主动辐射条件下的平均等效环境红外辐射亮度步骤七，求取自然环境条件下待测航空器涂层(6)区域各像素点处的平均红外辐射亮度L
a(x,y)
(Δλ)：对步骤三得到的自然环境条件下待测航空器涂层(6)区域各像素点处在波长为3～5μm的红外辐射亮度值A的数据进行处理，得到自然环境条件下待测航空器涂层(6)区域各像素点处的平均红外辐射亮度L
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(Δλ)；步骤八，求取主动辐射条件下待测航空器涂层(6)区域各像素点处的平均红外辐射亮度L
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a(x,y)
(Δλ)：对步骤四得到的主动辐射条件下待测航空器涂层(6)区域各像素点处在波长为3～5μm的红外辐射亮度值B的数据进行处理，得到主动辐射条件下待测航空器涂层(6)区域各像素点处的平均红外辐射亮度L
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(Δλ)；步骤九，求取待测航空器涂层(6)区域在Δλ波段的红外发射率ε
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(Δλ)：利用步骤七得到的待测航空器涂层(6)区域各像素点处的自然环境条件下平均红外辐射亮度L
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(Δλ)、步骤八得到的主动辐射条件下平均红外辐射亮度L
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(Δλ)、以及步骤五得到的校准片(9)正面区域自然环境条件下平均环境红外辐射亮度和步骤六得到的校准片(9)正面区域主动辐射条件下的平均等效环境红外辐射亮度按式(3)联立方程组进行化简，消去未知项，得到待测航空器涂层(6)区域各像素点处...

【专利技术属性】
技术研发人员：李益文，张浦幼森，李瑶，陈戈，化为卓，李玉琴，焦朝强，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
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