一种全液冷中波红外光学成像装置，涉及红外热成像领域，包括液冷壳体机构、中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管组件；中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管均安装在液冷壳体机构内部；非均匀校正挡片机构位于中波红外相机和透射式光学元件液冷机构之间；液冷壳体机构和透射式光学元件液冷机构通过液冷管组件相连。本发明专利技术实现了全液冷设计，抑制了环境温度对中波红外光学成像装置成像质量的影响，提升了中波红外光学成像装置在复杂气象条件下的工作性能及环境适应能力。本发明专利技术的图像亮暗不均匀度降低4倍以上，提升了复杂气象条件下中波红外光学成像装置连续工作24小时成像质量。作24小时成像质量。作24小时成像质量。
【技术实现步骤摘要】
一种全液冷中波红外光学成像装置
[0001]本专利技术涉及红外热成像
，具体涉及一种全液冷中波红外光学成像装置。
技术介绍
[0002]红外热成像技术在军事、天文、气象等各个领域有着越来越广泛的应用，随着制冷型红外探测技术的发展，对在多云、高温及强降雨等复杂气象条件下清晰成像提出更高的要求。但由于红外相机自身的功耗，结构件散热或者其光学系统的曲率、厚度和间隔也会随所处空间温度而改变，严重影响光学系统的成像质量。特别是无人智能化、复杂气象环境下连续工作优于24小时等军事上的迫切需求，红外相机需要进行全自动非均匀性校正设计。
[0003]目前，现有常规红外相机非均匀性校正方法主要有：1、利用校正挡片机构；2、对天空背景，调取相机映射表。然而在一些恶劣天气环境中，校正挡片温度分布不均匀、天空背景亮度不均匀、调取相机映射表抑制背景噪声能力有限等因素，进而影响非均匀性校正结果，降低中波红外光学镜头的成像质量，无法实现对远距离目标的清晰成像以及红外标定前的均匀校正，无法满足多云、高温及强降雨等复杂气象条件下的均匀校正。
[0004]公开号为CN114323307A的中国专利《一种红外标定装置以及测试设备》所提出的校正装置，通过半导体控温实现容置腔呈棋盘格排列，可使红外标定装置温度均匀。但是该装置仍然无法实现红外标定前的均匀校正，特别是在背景温差较大的情况下仍然会出现棋盘格温度不均匀的情况，无法实现在复杂气象条件下无人值守、便捷的光学校正。公开号为CN105552695A的中国专利《一种用于真空环境下的光学元件水冷装置》提出了一种反射式水冷装置，解决了真空环境下光学元件的散热问题。但是该装置是针对反射式光学元件的水冷结构，无法实现在复杂气象条件下的整机以及透射式光学元件制冷。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种全液冷中波红外光学成像装置，以解决现有常规红外相机非均匀性校正方法存在的受环境温度影响导致的成像质量下降以及校正不均匀、非均匀性校正难的问题。
[0006]本专利技术为解决技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术的一种全液冷中波红外光学成像装置，包括：液冷壳体机构、中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管组件；所述中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管组件均安装在液冷壳体机构内部；所述非均匀校正挡片机构位于中波红外相机和透射式光学元件液冷机构之间；所述液冷壳体机构和透射式光学元件液冷机构之间通过液冷管组件相连。
[0007]进一步的，所述液冷壳体机构包括：壳体底板、安装在壳体底板左右两端的两个壳体面板、与两个壳体面板相连的三个液冷板机构；所述中波红外相机、非均匀校正挡片机构和透射式光学元件液冷机构均安装在壳体底板上。
[0008]进一步的，三个液冷板机构中，第一个液冷板机构安装在两个壳体面板上端，第二
个液冷板机构安装在两个壳体面板前端，第三个液冷板机构安装在两个壳体面板后端。
[0009]进一步的，每个液冷板机构包括：液冷底板、设置在液冷底板上的连接框架、设置在液冷底板上且位于连接框架内部的第一液冷槽、安装在连接框架上的液冷压盖、设置在液冷底板上的第一进液弯头和第一出液弯头、设置在液冷压盖上的散热片；所述第一进液弯头和第一出液弯头分别与第一液冷槽两端相连。
[0010]进一步的，三个液冷板机构中，第一个液冷板机构中第一液冷槽的第一出液弯头与第二个液冷板机构中第一液冷槽的第一进液弯头通过液冷管相连，第二个液冷板机构中第一液冷槽的第一出液弯头与第三个液冷板机构中第一液冷槽的第一进液弯头通过液冷管相连。
[0011]进一步的，所述液冷管组件包括：内腔进液弯头、内腔出液弯头、第一液冷管、第二液冷管和第三液冷管；所述内腔进液弯头和内腔出液弯头均安装在第三个液冷板机构内壁上，所述内腔进液弯头和内腔出液弯头通过第一液冷管、第二液冷管和第三液冷管与透射式光学元件液冷机构相连。
[0012]进一步的，所述透射式光学元件液冷机构包括：安装在壳体底板上的镜架、分别安装在镜架左右两端的第一透射液冷镜座和第二透射液冷镜座、对称安装在镜架左端上表面的第一透射进液弯头和第一透射出液弯头、对称安装在镜架右端上表面的第二透射出液弯头和第二透射进液弯头；所述第一透射液冷镜座外表面设有第二液冷槽；所述第一透射液冷镜座用于安装中波红外相机镜头中的透射式光学元件镜组一；所述第二透射液冷镜座外表面设有第三液冷槽；所述第二透射液冷镜座用于安装中波红外相机镜头中的透射式光学元件镜组二。
[0013]进一步的，所述第三个液冷板机构中第一液冷槽的第一出液弯头与内腔进液弯头通过液冷管相连，内腔进液弯头与第一透射进液弯头通过第一液冷管相连，第一透射出液弯头与第二透射进液弯头通过第二液冷管相连，第二透射出液弯头与内腔出液弯头通过第三液冷管相连，第一个液冷板机构中第一液冷槽的第一进液弯头与内腔出液弯头通过液冷管相连。
[0014]进一步的，所述非均匀校正挡片机构包括：安装在壳体底板上的底座、垂直安装在底座上的第一安装架和第二安装架、安装在第一安装架上端左侧的驱动电机、安装在第二安装架上端右侧的电位计、两端分别通过轴承安装在第一安装架和第二安装架上端左侧的旋转轴、套装在旋转轴中间位置的把轮，所述把轮位于第一安装架和第二安装架之间，所述驱动电机输出轴和电位计测量端分别与旋转轴两端相连；所述把轮圆周方向上设有多个均匀分布的安装孔，其中一个安装孔作为通光孔，其他安装孔中均安装有遮光片；校正时，启动驱动电机驱动把轮旋转使不同遮光片对准中波红外相机，校正完成后，启动驱动电机驱动把轮旋转使空白的安装孔对准中波红外相机。
[0015]进一步的，所述液冷压盖与连接框架连接处安装密封条进行静密封；所述第一透射液冷镜座与镜架连接处安装密封圈进行静密封；所述第二透射液冷镜座与镜架连接处安装密封圈进行静密封。
[0016]本专利技术的有益效果是：1、通过透射式光学元件液冷机构的设计，可有效降低内部透射式光学元件温度，使光学镜片处于低温恒温状态，保持光学镜片温度恒定，有效地抑制环境温度变化对中波
红外相机镜头成像质量的影响，提升中波红外相机镜头在复杂气象条件下的工作性能以及环境适应能力，提高成像质量。
[0017]2、通过液冷壳体机构的设计，实现对液冷壳体以及中波红外相机的整体全液冷控温功能，可有效抑制环境温度变化对内部中波红外相机性能的影响，保证非均匀校正挡片机构温度均匀，从而抑制液冷壳体、中波红外相机镜头受热不均匀产生的变形以及非均匀校正挡片机构温度不均匀化的问题。
[0018]3、通过液冷壳体机构的设计，可使内部非均匀校正挡片机构不再受外部环境温度变化的影响，提高了非均匀校正挡片机构抵抗环境温度变化的能力，从而提高非均匀校正挡片机构对全液冷中波红外光学成像装置的非均匀校正效果，实现对远距离目标的清晰成像。
[0019]4、本专利技术实现了全液冷中波红外光学成像装置的全液冷设计，能够保持装置腔内温度恒定，使装置不再受环境温度变化的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种全液冷中波红外光学成像装置，其特征在于，包括：液冷壳体机构、中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管组件；所述中波红外相机、非均匀校正挡片机构、透射式光学元件液冷机构和液冷管组件均安装在液冷壳体机构内部；所述非均匀校正挡片机构位于中波红外相机和透射式光学元件液冷机构之间；所述液冷壳体机构和透射式光学元件液冷机构之间通过液冷管组件相连。2.根据权利要求1所述的一种全液冷中波红外光学成像装置，其特征在于，所述液冷壳体机构包括：壳体底板、安装在壳体底板左右两端的两个壳体面板、与两个壳体面板相连的三个液冷板机构；所述中波红外相机、非均匀校正挡片机构和透射式光学元件液冷机构均安装在壳体底板上。3.根据权利要求2所述的一种全液冷中波红外光学成像装置，其特征在于，三个液冷板机构中，第一个液冷板机构安装在两个壳体面板上端，第二个液冷板机构安装在两个壳体面板前端，第三个液冷板机构安装在两个壳体面板后端。4.根据权利要求3所述的一种全液冷中波红外光学成像装置，其特征在于，每个液冷板机构包括：液冷底板、设置在液冷底板上的连接框架、设置在液冷底板上且位于连接框架内部的第一液冷槽、安装在连接框架上的液冷压盖、设置在液冷底板上的第一进液弯头和第一出液弯头、设置在液冷压盖上的散热片；所述第一进液弯头和第一出液弯头分别与第一液冷槽两端相连。5.根据权利要求4所述的一种全液冷中波红外光学成像装置，其特征在于，三个液冷板机构中，第一个液冷板机构中第一液冷槽的第一出液弯头与第二个液冷板机构中第一液冷槽的第一进液弯头通过液冷管相连，第二个液冷板机构中第一液冷槽的第一出液弯头与第三个液冷板机构中第一液冷槽的第一进液弯头通过液冷管相连。6.根据权利要求5所述的一种全液冷中波红外光学成像装置，其特征在于，所述液冷管组件包括：内腔进液弯头、内腔出液弯头、第一液冷管、第二液冷管和第三液冷管；所述内腔进液弯头和内腔出液弯头均安装在第三个液冷板机构内壁上，所述内腔进液弯头和内腔出液弯头通过第一液冷管、第二液冷管和第三液冷管与透射式光学元件液冷机构相连。7.根据权利要求6所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李焱，汤伟，董宇星，施龙，吕春雷，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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