标定红外热像仪的一种新型黑体辐射源
提出了一种用于标定红外热像仪的黑体辐射源,黑体腔形状为球形,开孔直径与球腔直径之比为0.13。由恒温液体浴保证黑体腔温度分布均匀,采用水浴和酒精浴时,壁耐最大温差低于0.2℃,油浴时壁面最大温差低于0.3℃。该黑体辐射源升温快,控温稳定性好,工作温度范围可达-20~300℃,有效比辐射率大于0.998。
目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度影响的理论分析
红外热像仪进行测温时,目标距离和视场角变化,会大大降低测温精度。根据几何光学和红外目标辐射理论,推导出温度测量误差与目标距离和视场角之间的关系式,并结合研制的一套红外热像仪系统参数,计算了温度测量误差。提出了提高测温精度的方法,采用此方法,对相同条件下的物体测温,测量误差仅为-0.22℃,在很大程度上减小了目标距离和视场角变化对红外热像仪测温精度的影响。
红外热像仪的最大测温误差分析
根据红外辐射理论和红外热像仪的测温原理,考虑环境,大气,太阳等多方面影响,得出最大测温误差的计算公式,通过分析各种因素对热像仪测温误差的影响程度,讨论了减小误差的对策。
红外热像仪最小可辨温差客观评测技术
最小可辨温差(MRTD)是评价红外热像仪的重要技术指标,传统的测量方法都是基于测量人员的主观判读得到的,结果重复性差。为了解决这一问题,提出基于人工神经网络的客观评测方法,提出两种特征量——杆均值与背景极值对比度和相邻极值差与均值对比度,使用数字CCD摄像机代替人眼,采集大量图像数据输入人工神经网络,使用BP网络的LM算法进行训练。训练好的神经网络具有类似人的视觉系统的判读能力,可以由计算机代替人工对不同频率、不同温差下的4杆靶图像进行判读。通过Matlab模型和软件验证了系统的可用性,大量测试结果表明:测量结果准确,具有很好的重复性,与相同测量环境条件下由人眼主观测量的MRTD结果相吻合。采用该技术研制的测试设备已成功地应用于某试验单位的检测中,大大提高了测量效率和测量结果的准确性。
基于DSP处理器的红外测温系统的设计
通过对传统的红外热像仪测温采用拟合曲线及单向查表的算法分析,针对测温精度低,并且在不同环境温度下温度整体偏移等缺点,提出了一种双向查找表的测温算法。依据普朗克定律,利用标准面源黑体对热像仪进行标定,定标出温度查找表和环境温度补偿表,并且将两个定标表格存入测温系统存储器中。对目标物体进行温度测量时,根据目标物体的热像图灰度值和热像仪热电偶反馈的当前环境温度值,计算出目标物体的温度值和环境温度补偿值,利用环境温度补偿值对目标物体进行测温误差补偿,能够准确地测量出当前环境下的目标物体实际温度。实测结果表明,该方法测温精度可达到0.5℃,并且在不同测温环境温度下温度测量值稳定性较好。
红外热像仪在水平空投系统的应用研究
针对目前亟待解决的在恶劣气候条件下各种型号飞机进行空投瞄准,尤其是在夜间无法自主空投瞄准的问题,提出了将加载红外热像仪的光电吊舱与水平空投原理相结合的理论,该理论不仅能够很好地解决以上问题,还可以使飞机驾驶员以及领航员通过使用监视器从而摆脱目视光学系统带来的不便。建立了基于红外测量系统的空投空降的数学模型;并对该数学模型进行了误差分析,通过理论计算该系统的空投瞄准精度较以往的空投系统的瞄准精度更高,可以满足目前空投的要求,为提升夜间空投、空降的能力提供了理论依据,具有很强的实用价值和应用前景。
红外热像仪外场测温的大气透过率二次标定
为了实现测温红外热像仪的外场精确测温,研究了大气透过率的二次标定。建立了红外热像仪的外场远距离测温标定模型,采用一个标准面源黑体和红外热像仪对大气透过率进行了二次标定。首先,用标准面源黑体的设置温度标定大气透过率的二次修正系数;然后,在已知目标感兴趣区域发射率的情况下,用二次修正系数对未知辐射源测量值进行修正,实现未知辐射源目标辐射温度的准确测量。实验显示,随黑体设置温度从50℃不断升高(二次大气透过率近似为1),大气二次透过率修正系数在50~100℃内迅速下降,在100~200℃内下降趋势减缓,逐渐接近于约为0.7的常数。实验结果为测温红外热像仪外场精确测温提供了保证。
红外热成像技术在特检化工领域的应用
对红外热成像仪检测技术和应用现状做了简要介绍,通过故障诊断分析的实例,概括地介绍了红外热像技术在特检石化设备检测及故障诊断中的应用。
燃油叶片泵性能的影响因素试验研究
为了优化适用于易汽化介质的新型叶片式泵的结构,搭建了一套实验装置,测试了各种材料和配合间隙下的性能。采用红外热像仪,对泵体磁力耦合区的温度场进行了测量。研究结果表明,泵体和泵杆采用45#钢调质,泵芯采用H62黄铜,单边间隙0.01~0.02mm比较合理。采用红外热像仪监测定转子摩擦发热,对于优化输油泵结构参数,提高加油机寿命,具有较好的应用价值。
用NETD表达的热像仪作用距离方程
提出了一种利用噪声等效温差NETD计算红外热像仪作用距离的方法.分析了的两个表达式及其实际使用意义,结合作用距离的普遍方程建立了用NETD表示的对点源探测的作用距离方程,提高了热像仪的使用效率.