红外辐射测量仪响应曲线标定装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及标定技术领域，具体而言，涉及一种红外辐射测量仪响应曲线标定装 置及方法。
【背景技术】
[0002] 红外辐射标定是红外辐射测量中的关键一环，直接影响红外辐射测量精度。目前， 外场使用的大口径红外辐射测量仪通常使用直接或通过平行光管对不同温度的标准黑体 的测量，实现仪器响应的标定。
[0003] 大口径红外辐射测量仪在低于环境温度的辐射强度响应曲线部分，通常使用较高 温度黑体辐射标定的响应曲线线性外推获得，对于红外辐射测量仪，通常在低端和高端响 应曲线线性度不好，此区间内线性外推会带来较大误差，而实际测量中，通常是在天空背景 上检出目标，即对稍高于天空背景的辐射就要求能够进行精确的辐射测量，所以设备低端 响应标定更显得格外重要。
[0004] 由于大口径黑体和平行光管成本较高，特别是低于环境温度工作的低温黑体，升 降温时间长，使用条件苛刻，外场使用存在诸多限制，不能很好解决仪器低端响应标定问 题。
【发明内容】
[0005] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种红外辐射测量仪响应曲线标定装置 及方法，以改善现有技术中的标定方式不能很好解决仪器低端响应标定的问题。
[0006] 为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
[0007] 第一方面，本发明实施例提供了一种应用于红外辐射测量仪，所述红外辐射测量 仪包括镜头镜筒，所述装置包括支架、反射镜、黑体和光阑；
[0008] 所述支架一端安装于所述镜头镜筒上、另一端与所述反射镜相连，所述黑体设于 与所述红外辐射测量仪相邻位置处；
[0009] 所述光阑设于所述黑体与所述反射镜之间，所述黑体的辐射光经所述光阑射向所 述反射镜并经所述反射镜反射后进入所述镜头镜筒中。
[0010]结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所 述反射镜与所述支架活动连接，所述反射镜能沿所述支架调整角度。
[0011]结合第一方面，或第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一 方面的第二种可能的实施方式，其中，所述反射镜与所述支架可拆卸式连接或所述支架与 所述镜头镜筒可拆卸式连接。
[0012] 结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种 可能的实施方式，其中，所述黑体为高温黑体。
[0013] 结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种 可能的实施方式，其中，所述反射镜为小口径平面全反射镜或小口径曲面全反射镜。
[0014] 第二方面，本发明实施例提供了一种红外辐射测量仪响应曲线标定方法，应用于 红外辐射测量仪响应曲线标定装置，所述装置应用于红外辐射测量仪，所述红外辐射测量 仪包括镜头镜筒，所述装置包括支架、反射镜、黑体和光阑；所述支架一端安装于所述镜头 镜筒上、另一端与所述反射镜相连，所述黑体设于与所述红外辐射测量仪相邻位置处;所述 光阑设于所述黑体与所述反射镜之间，所述黑体的辐射光经所述光阑射向所述反射镜并经 所述反射镜反射后进入所述镜头镜筒中，所述方法包括：
[0015] 调整所述反射镜和所述黑体的工作角度，在所述红外辐射测量仪瞄准所述黑体时 固定所述反射镜和所述黑体；
[0016] 调整所述光阑通光面积S，记录在所述黑体温度为T1时，不同通光面积S分别对应 的所述红外辐射测量仪的测量数据y，得到在所述黑体温度为T1时所述光阑通光面积S与所 述红外辐射测量仪的测量数据y之间的同步关系；
[0017] 根据所述光阑通光面积S与所述红外辐射测量仪的测量数据y之间的同步关系，绘 制所述光阑通光面积S与所述红外辐射测量仪的测量数据y之间的y_S关系曲线。
[0018] 结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，所 述反射镜与所述支架可拆卸式连接或所述支架与所述镜头镜筒可拆卸式连接，所述方法还 包括：
[0019] 调整所述反射镜或所述支架位置，使所述红外辐射测量仪指向背景均匀的天空， 记录指向所述天空时，所述红外辐射测量仪的指向角度a和测量数据y';
[0020] 使用光谱辐射计在指向角度a下与所述红外辐射测量仪同步测量同一天空，获得 标准光谱辐射数据hi，所述光谱辐射计的光谱测量范围大于所述红外辐射测量仪的光谱响 应范围；
[0021 ]在所述y-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据hi。
[0022]结合第二方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第二种 可能的实施方式，其中，所述方法还包括：
[0023] 使用所述光谱辐射计在指向角度a下与所述红外辐射测量仪同步测量另一同一天 空，获得标准光谱辐射数据h2;在所述y-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据h2。
[0024] 结合第二方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第三种 可能的实施方式，其中，所述在所述y-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据hi，包括：
[0025] 根据获得的所述标准光谱辐射数据hi和所述红外辐射测量仪的光谱响应范围，得 到所述标准光谱辐射数据hi的等效辐射强度H1;
[0026] 在所述y-S关系曲线对应y值的横轴上标注H1数值；
[0027] 所述在所述y-S关系曲线上标注所述标准光谱辐射数据h2,包括：
[0028] 根据获得的所述标准光谱辐射数据h2和所述红外辐射测量仪的光谱响应范围，得 到所述标准光谱辐射数据h2的等效辐射强度H2;
[0029]在所述y-S关系曲线对应y值的横轴上标注H2数值。
[0030]结合第二方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第二方面的第四种 可能的实施方式，其中，所述方法还包括，根据标注的所述等效辐射强度H1和所述等效辐射 强度H2,得到辐射强度Η与通光面积S的对应关系，将所述y-S关系曲线的横坐标改写成辐射 强度单位。
[0031] 本发明实施例中所提供的红外辐射测量仪响应曲线标定装置及方法，摒弃了现有 技术中采用大口径黑体和平行光管作为标定装置的设计局限，巧妙地在黑体和反射镜之间 设置光阑，通过调整光阑通光面积S获得不同通光面积S分别对应的红外辐射测量仪的测量 数据y，得到y-S关系曲线，为实现标定提供基础，实施方便，设计巧妙。
[0032] 进一步地，本发明实施例中所提供的红外辐射测量仪响应曲线标定装置及方法， 可以将晴好时天空背景作为红外辐射强度最低的辐射源，利用天顶低背景辐射，将仪器光 学镜头指向天顶，采用小口径光学全反射镜引入高温黑体辐射，叠加于天空背景，采用调光 式标定法（申请号201410528350.5)改变黑体入射到红外辐射测量仪内的辐射量，从而绘制 出接近天空背景辐射强度的响应曲线，实施方便，低端标定效果好，适合大规模推广应用。
[0033] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合 所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附 图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对