[发明专利]一种线阵高速红外测温系统

摘要

本发明公开的一种线阵高速红外测温系统，涉及一种实现瞬态二维温度场时空信息记录的红外测温系统，属于工程材料的高速温度测量领域。本发明包括阵列红外相机、平面反射镜、旋转装置、弧形滑轨、触发系统和时序同步控制系统。红外相机线阵中的红外相机采用圆弧分布，包括红外相机和弧形滑轨。平面反射镜表面蒸镀膜。旋转装置用于实现平面反射镜的转动。时序同步控制系统能够实现不同时间间隔设置，以达到不同幅频的控制与同步，进而实现瞬态二维温度场时空信息的记录。本发明能够实现高速冲击下材料瞬态二维温度场时空信息的记录，进而利于分析高速冲击下材料的变形过程和失效机理。

主权项

1.一种线阵高速红外测温系统，其特征在于：包括阵列红外相机(6)、平面反射镜(4)、旋转装置(3)、弧形滑轨(5)、触发系统(8)和时序同步控制系统(7)；所述的红外相机线阵中的红外相机(6)采用圆弧分布，包括红外相机(6)和弧形滑轨(5)，所述的红外相机(6)的曝光时间在1μs～5μs之间；所述的平面反射镜(4)表面蒸镀膜，所述的蒸镀膜需保证在红外波段内具有高反射率，所述的高反射率指反射率在90％以上；所述的旋转装置(3)用于实现平面反射镜(4)的转动，所述的转动装置(3)的转速具有可调节性，转动装置(3)的中心位于弧形滑轨(5)的圆心上；所述的弧形滑轨(5)用于固定红外相机和调节相邻红外相机的间隔，弧形滑轨(5)的半径等于红外相机线阵(6)中红外相机焦距的一半；所述的触发系统(8)用于接收外部触发信号和输出信号，所述输出信号用于触发转动装置(4)和时序同步控制系统(7)；所述的平面反射镜(4)的位置a与位置b₁的夹角为α，从位置a转动到位置b₁的时间t₁＝α/2πn，其中n为转动装置的转速，时间t₁为触发系统(8)触发时序同步控制系统(7)的延迟时间；所述的时序同步控制系统(7)用于实现红外相机的触发拍照，通过各自独立地输出通道输出不同时间间隔的脉冲信号，利用脉冲信号的前沿信号触发红外相机线阵进行拍照，进而能够实现线阵中只有一个红外相机在对应时刻进行瞬态二维温度场时空信息的记录；所述的时序同步控制系统(7)能够实现不同时间间隔设置，以达到不同幅频的控制与同步，进而实现瞬态二维温度场时空信息的记录；进行瞬态二维温度场时空信息的记录的方法为：将光栅靶(2)放置在红外光源(1)与平面反射镜(4)之间，调节光栅靶面的高度使得红外光斑正好穿过光栅靶(2)的中心位置；红外相机的焦点位于光栅靶(2)上，红外光源(1)发出的红外光斑依次穿过光栅靶(2)和平面反射镜(4)，通过转动装置(3)使得弧形滑轨(5)上的红外相机线阵(6)中的红外相机依次记录栅线图像，实现高速冲击下材料瞬态二维温度场时空信息的记录。