红外镜片透过率测试系统、方法及装置与流程

专利2025-03-05  17


本发明涉及透过率测试,尤其涉及一种红外镜片透过率测试系统、方法及装置。


背景技术:

1、本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

2、红外测温仪是一种非接触式的温度测量设备,它通过检测被测物体发出的红外辐射来测量温度。目前,高精度的温度测量方式多是使用分温度段的标定方法,来忽略或者降低红外镜头的透过率随温度变化的影响,但是实际环境中温度是持续变化的,必然会造成透过率的改变。透过率是一个关键的光学性能指标,其准确性对红外成像、后续的成像数据计算有重要意义,忽略或者降低红外镜头的透过率随温度的变化会影响红外测温仪的测温精度。

3、现有技术中一般使用傅里叶变换红外光谱仪测量透过率,傅里叶变换红外光谱仪产生的干涉光在分束器回合后通过红外镜片测试样品,含有样品信息的干涉光到达检测器,基于傅里叶变换对信号进行处理,最终得到红外镜片测试样品的透过率。但是,傅里叶变换红外光谱仪价格昂贵,会造成红外镜片透过率测试成本较高,并且,傅里叶变换方法只能测试常温样品的红外透过率,对于温度变化对透过率的影响无法评估。


技术实现思路

1、本发明实施例提供一种红外镜片透过率测试系统,用以实现不同温度下红外镜片的透过率测试,降低红外镜片透过率测试成本,该系统包括:数据采集模块、数据计算模块;

2、数据采集模块包括:红外标准黑体、探测器设备、镜片固定模块、测温设备、高温箱;

3、探测器设备的光窗对准红外标准黑体,探测器设备用于探测红外标准黑体散出的辐射,输出灰度值信号;镜片固定模块用于安装待测光学镜片,设置于红外标准黑体和探测器设备之间;高温箱用于在第三温度下对待测光学镜片进行高温烘烤,测温设备用于在预设间隔时间点测得经过高温箱烘烤的待测光学镜片的多个温度值;

4、其中,灰度值信号包括第一类灰度值、第二类灰度值、和多个第三类灰度值;

5、第一类灰度值和第二类灰度值为:在待测光学镜片没有安装在镜片固定模块,红外标准黑体分别设置在环境温度和第二温度时探测器设备输出的灰度值信号;第三温度高于第二温度,第二温度高于环境温度;

6、第三类灰度值为:在经过高温箱烘烤的待测光学镜片安装在镜片固定模块,红外标准黑体设置在环境温度时探测器设备在预设间隔时间点输出的灰度值信号;

7、数据计算模块用于,获取第一类灰度值、第二类灰度值、多个第三类灰度值和多个温度值;根据第一类灰度值、第二类灰度值、环境温度和第二温度确定探测器设备的增益和偏置;所述增益反映温度变化对灰度值变化的影响,所述偏置根据增益确定;根据多个第三类灰度值、增益和偏置,确定探测器设备对红外标准黑体响应的多个推测温度;利用预设公式、多个推测温度和多个温度值,确定待测光学镜片在每个温度值下的透过率,所述预设公式基于普朗克黑体辐射定律和斯特藩-玻尔兹曼定律建立。

8、本发明实施例提供一种红外镜片透过率测试方法,用以实现不同温度下红外镜片的透过率测试,降低红外镜片透过率测试成本,该方法包括:

9、获取第一类灰度值、第二类灰度值、多个第三类灰度值和多个温度值;

10、根据第一类灰度值、第二类灰度值、环境温度和第二温度确定探测器设备的增益和偏置;所述增益反映温度变化对灰度值变化的影响,所述偏置根据增益确定;

11、根据多个第三类灰度值、增益和偏置,确定探测器设备对红外标准黑体响应的多个推测温度;

12、利用预设公式、多个推测温度和多个温度值,确定待测光学镜片在每个温度值下的透过率,所述预设公式基于普朗克黑体辐射定律和斯特藩-玻尔兹曼定律建立。

13、本发明实施例还提供一种红外镜片透过率测试装置,用以实现不同温度下红外镜片的透过率测试,降低红外镜片透过率测试成本,该装置包括:

14、数据获取模块,用于获取第一类灰度值、第二类灰度值、多个第三类灰度值和多个温度值;

15、增益偏置确定模块,用于根据第一类灰度值、第二类灰度值、环境温度和第二温度确定探测器设备的增益和偏置;所述增益反映温度变化对灰度值变化的影响,所述偏置根据增益确定;

16、推测温度确定模块,用于根据多个第三类灰度值、增益和偏置,确定探测器设备对红外标准黑体响应的多个推测温度;

17、透过率确定模块,用于利用预设公式、多个推测温度和多个温度值,确定待测光学镜片在每个温度值下的透过率,所述预设公式基于普朗克黑体辐射定律和斯特藩-玻尔兹曼定律建立。

18、本发明实施例还提供一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现上述红外镜片透过率测试方法。

19、本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述红外镜片透过率测试方法。

20、本发明实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现上述红外镜片透过率测试方法。

21、本发明实施例中红外镜片透过率测试系统包括数据采集模块、数据计算模块,数据采集模块可以对待测光学镜片进行高温烘烤、对经过高温箱烘烤的待测光学镜片进行测试,测得一系列数据,包括镜片温度、探测器对经过待测光学镜片和没有经过待测光学镜片的响应灰度值等,并且测试过程中为探测器、高温箱分别设置合适的温度,最后得到一系列有效数据,在数据计算模块利用一系列有效数据计算增益、偏置、推测温度等,最后得到待测光学镜片在每个温度值下的透过率。本发明实施例与现有技术中傅里叶变换方法相比,避免了价格昂贵的设备,降低了红外镜片透过率测试成本,并且本发明实施例可以做到调整待测红外镜片的温度,实现不同温度下红外镜片的透过率测试,方法简单、高效。



技术特征:

1.一种红外镜片透过率测试系统,其特征在于,包括:数据采集模块、数据计算模块;

2.如权利要求1所述的红外镜片透过率测试系统,其特征在于,探测器设备包括探测器本体、处理电路;

3.如权利要求1所述的红外镜片透过率测试系统,其特征在于,数据计算模块具体用于:

4.如权利要求3所述的红外镜片透过率测试系统,其特征在于,数据计算模块具体用于:

5.如权利要求3所述的红外镜片透过率测试系统,其特征在于,预设公式表示如下:

6.一种应用权利要求1至5任一所述红外镜片透过率测试系统的红外镜片透过率测试方法,其特征在于,包括:

7.一种应用权利要求1至5任一所述红外镜片透过率测试系统的红外镜片透过率测试装置,其特征在于,包括:

8.一种计算机设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6所述红外镜片透过率测试方法。

9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6所述红外镜片透过率测试方法。

10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6所述红外镜片透过率测试方法。


技术总结
本发明公开了一种红外镜片透过率测试系统、方法及装置,其中该系统包括:数据采集模块、数据计算模块;数据采集模块用于基于红外标准黑体、探测器设备、测温设备、高温箱,对待测光学镜片进行高温烘烤、对经过高温箱烘烤的待测光学镜片进行测试,测得一系列数据,包括待测光学镜片温度、探测器对经过待测光学镜片和没有经过待测光学镜片的响应灰度值,测试过程中为探测器、高温箱分别设置合适的温度,在数据计算模块利用一系列数据计算增益、偏置、推测温度等,最后利用预设公式得到待测光学镜片在每个温度值下的透过率,预设公式基于普朗克黑体辐射定律建立。本发明降低了红外镜片透过率测试成本,实现了不同温度下红外镜片的透过率测试。

技术研发人员:刘宁,白云灿,郭峻菘,郭晓冰,徐文瀚,刘伟东,胡伟,马春田,杨国柱,刘成强,段福云,高申坤,周立存,李薇
受保护的技术使用者:国网电力空间技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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