[发明专利]一种测温红外热像仪噪声等效温差校准方法

说明书

本发明公开了一种测温红外热像仪噪声等效温差校准方法，采用以下步骤，步骤1：将被测温红外热像仪的发射率等参数和目标黑体辐射源的一致；步骤2：分别选择两个温度点进行计算，将两者作为计算区域；步骤3：设置双黑体辐射源，使目标辐射黑体高于背景温度并稳定在目标辐射黑体与背景辐射黑体的差分温度上，按一定公式计算所选计算区域上的噪声等效温差。本发明采用双黑体辐射源校准测温红外热像仪噪声等效温差，方便现场校准，拆卸重装方便快捷，整体测量系统简单，可以满足测温红外热像仪现场的校准需求。

技术领域

本发明涉及噪声等效温差校准领域，尤其涉及的是，一种测温红外热像仪噪声等效温差校准方法。

背景技术

目前在实验室红外热像仪噪声等效温差的测量一般由差分黑体辐射源、靶标、红外准直光学系统、帧采样器、计算机及测控软件等组成，如图1所示，红外准直光学系统由一块平面镜和一块离轴抛物镜组成准直光路。靶标置于平行光管的焦平面上，靶标的表面涂有高发射率的黑色涂层，通常称其为辐射靶，用来提供具有高热稳定性的均匀背景。辐射靶的温度由高性能的温度传感器进行测量。在辐射靶的后面是差分黑体，工作时差分黑体与辐射靶的温度差保持恒定。于是不同温度的两个表面构成辐射差，通过准直辐射系统形成红外像，投射到红外热像仪上，用以测量红外热像仪的各项参数。由于红外准直光学系统比较庞大，因此，该方法目前只局限在实验室环境下使用，无法满足现场的校准。除此之外，在用的测温红外热像仪大都使用在人员流动比较大的场所，而且全天24小时工作，另外还有采用壁挂形式，拆卸重新安装有一定的困难，以上校准实验室的方法系统庞大，携带困难，因此现有技术中的校准方法不能满足现场的校准需要，因此需要研究新的校准方法。

发明内容

针对以上测温红外热像仪噪声等效温差校准存在的问题，本发明针对现有的校准技术及测量系统，设计了在基于可便携式测温红外热像仪噪声等效温差校准装置的基础上，提供了一种测温红外热像仪噪声等效温差校准方法，以满足测温红外热像仪噪声等效温差现场校准的需求。所要解决的技术问题包括：1、测温红外热像仪噪声等效温差现场校准技术。2、本发明性能稳定、结构紧凑、使用方便，测试准确度高。

本发明的技术方案如下：一种测温红外热像仪噪声等效温差校准方法，其特征在于，设置双黑体辐射源系统、测温红外热像仪以及控制及数据采集系统，本发明采用双黑体辐射法测量噪声等效温差，噪声等效温差NETD测量时，双黑体辐射将被测测温红外热像仪视场分成两个区域，第一个区域为背景辐射区域，温度设为TA；第二个区域为目标黑体辐射区域，温度设为TB，具体包括以下步骤得到噪声等效温差：

步骤1：将被测温红外热像仪的发射率等参数和目标黑体辐射源的一致，调整测温红外热像仪的焦距，使背景辐射黑体和目标辐射黑体清晰成像；

步骤2：在测温红外热像仪的背景黑体辐射区域内选择一个区域ZA，在目标黑体辐射区域中选择一个区域ZB，将两者作为计算区域；

步骤3：设置双黑体辐射源，使目标辐射黑体高于背景温度并稳定在目标辐射黑体与背景辐射黑体的差分温度ΔT上，对目标辐射黑体和背景辐射黑体连续测量N次，N≥50次，计算出ZA区域和ZB区域上的平均温度和以及ZB目标区域上绝对温度的四次方的标准偏差按公式1计算所选计算区域上的噪声等效温差NETD：

公式1：

公式1中：ε_A为黑体发射率；T_opt为大气传输率；ΔT为目标辐射黑体与背景辐射黑体的差分温度；为目标区域绝对温度的四次方的平均值；为背景区域绝对温度的四次方的平均值；为目标区域上绝对温度的四次方的标准偏差。

上述中，所述步骤2中，当测温红外热像仪无法选择区域时，分别选择两个温度点进行计算，将两者作为计算区域。