一种多光谱温度测量装置、系统及其测量方法与流程

文档序号:30603212发布日期:2022-07-01 22:02阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种多光谱温度测量装置,其特征在于,包括:物镜单元、辐射衰减单元、狭缝机构、凹面光栅、线阵探测器以及处理单元;所述物镜单元收集待测目标中固体颗粒的第一辐射光束后提供至所述辐射衰减单元;所述辐射衰减单元对所述第一辐射光束进行衰减后得到第二辐射光束并提供给所述狭缝机构;所述狭缝机构对所述第二辐射光束的角度进行限位以得到第三辐射光束并将所述第三辐射光束照射到所述凹面光栅上;所述凹面光栅对所述第三辐射光束进行光谱调制以获得光谱辐射;所述线阵探测器接收所述光谱辐射并根据所述光谱辐射输出信号值至处理单元;所述处理单元根据所述信号值获取待测目标的光谱辐射能量值及目标温度。2.根据权利要求1所述的一种多光谱温度测量装置,其特征在于,所述凹面光栅对所述第三辐射光束按照不同的空间位置分别进行光谱调制;所述线阵探测器进一步包括:多个探测器像元,每个所述探测器像元接收与其对应的所述空间位置的光谱辐射。3.根据权利要求1所述的一种多光谱温度测量装置,其特征在于,所述辐射衰减单元还包括:辐射衰减片组以及切换机构,所述切换机构将所述辐射衰减片组切入测量光路中以对所述第一辐射光束进行衰减。4.根据权利要求3所述的一种多光谱温度测量装置,其特征在于,所述辐射衰减片组包含多个衰减片,所述切换机构将多个衰减片分别切入所述测量光路中;其中,所述衰减片根据其衰减倍率对所述第一辐射光束进行衰减。5.根据权利要求1所述的一种多光谱温度测量装置,其特征在于,所述装置还包括:分束单元以及电荷耦合器件,所述第一辐射光束经所述分束单元分束后分别输入至所述辐射衰减单元以及电荷耦合器件;其中,所述电耦合器件的成像视场与测量光路的中心视场重合。6.根据权利要求5所述的一种多光谱温度测量装置,其特征在于,所述处理单元还用于采集所述电荷耦合器件所获取的图像信息。7.根据权利要求1所述的一种多光谱温度测量装置,其特征在于,所述装置还包括:用于消除测量光路中杂光的第一光陷阱单元以及第二光陷阱单元,所述第一光陷阱单元位于所述第三辐射光束的两侧,所述第二光陷阱单元位于所述光谱辐射的两侧。8.一种多光谱温度测量系统,其特征在于,所述系统包括如权利要求1-7任意一项所述的一种多光谱温度测量装置。9.一种多光谱温度测量方法,其特征在于,所述方法包括:物镜单元收集待测目标中固体颗粒的第一辐射光束后提供至辐射衰减单元;所述辐射衰减单元对所述第一辐射光束进行衰减后得到第二辐射光束并提供给狭缝机构;所述狭缝机构对所述第二辐射光束的角度进行限位以得到第三辐射光束并将所述第三辐射光束照射到凹面光栅上;所述凹面光栅对所述第三辐射光束进行光谱调制以获得光谱辐射;线阵探测器接收所述光谱辐射并根据所述光谱辐射输出信号值至处理单元;
所述处理单元根据所述信号值获取待测目标的光谱辐射能量值及目标温度。10.根据权利要求9所述的一种多光谱温度测量方法,其特征在于,所述方法具体包括:所述凹面光栅对所述第三辐射光束按照不同的空间位置分别进行光谱调制;所述线阵探测器中的多个探测器像元接收与其对应的所述空间位置的光谱辐射。

技术总结
本发明提供了一种多光谱温度测量装置、系统及其测量方法,装置包括:物镜单元收集待测目标中固体颗粒的第一辐射光束后提供至辐射衰减单元;辐射衰减单元对所述第一辐射光束进行衰减后得到第二辐射光束并提供给狭缝机构;狭缝机构对所述第二辐射光束的角度进行限位以得到第三辐射光束并将所述第三辐射光束照射到凹面光栅上;凹面光栅对所述第三辐射光束进行光谱调制以获得光谱辐射;线阵探测器接收所述光谱辐射并根据所述光谱辐射输出信号值至处理单元;处理单元根据所述信号值获取待测目标的光谱辐射能量值及目标温度。该装置结构简单,没有活动部件,具有较高的可靠性,同时减少了不必要的光学元件,增强了系统的能量利用率,减小了系统的体积。减小了系统的体积。减小了系统的体积。


技术研发人员:邱超 孙红胜 王加朋 杨旺林 张玉国 杜继东 翟思婷 赵丹
受保护的技术使用者:北京振兴计量测试研究所
技术研发日:2020.12.28
技术公布日:2022/6/30
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