一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)紅外測(cè)試儀器性能校驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置，是一種用于校驗(yàn)紅外熱成像儀狹縫函數(shù)（SRF）的評(píng)估裝置。本發(fā)明被試紅外熱成像測(cè)試儀放置在紅外光學(xué)平臺(tái)上，被試紅外熱成像測(cè)試儀通過(guò)線(xiàn)路與工控機(jī)相連接，工控機(jī)還與控制器相連接，控制器分別與紅外標(biāo)靶盤(pán)上的標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪和標(biāo)準(zhǔn)黑體相連接；紅外標(biāo)靶盤(pán)與紅外平行光管相連接。本發(fā)明可以有效的利用紅外熱成像儀評(píng)估裝置SRF功能來(lái)確定被試紅外熱像儀的測(cè)量分辨率和成像分辨率，確保采購(gòu)的儀器在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)能夠得到準(zhǔn)確、真實(shí)的紅外特性參數(shù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)紅外測(cè)試儀器性能校驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置，是一種用于校驗(yàn)紅外熱成像儀狹縫函數(shù)(SRH的評(píng)估裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外成像技術(shù)的廣泛應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)狀態(tài)檢修的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，對(duì)紅外成像設(shè)備的性能評(píng)估也是電網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的重要保障。目前，由于現(xiàn)已應(yīng)用的紅外成像設(shè)備數(shù)量較多，分部較廣，而且數(shù)字接口不統(tǒng)一，難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化性能評(píng)估。國(guó)內(nèi)對(duì)紅外成像設(shè)備狹縫函數(shù)(SRF)的評(píng)估技術(shù)主要以手動(dòng)檢測(cè)為主，較大的引進(jìn)了測(cè)試的人為和測(cè)量誤差，缺少對(duì)紅外成像設(shè)備的狹縫函數(shù)(SRH的硬件和軟件結(jié)合的自動(dòng)性能評(píng)估系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置。其目的在于有效的利用紅外熱成像儀評(píng)估裝置SRF功能來(lái)確定被試紅外熱像儀的測(cè)量分辨率和成像分辨率，確保采購(gòu)的儀器在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)能夠得到準(zhǔn)確、真實(shí)的紅外特性參數(shù)。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置，被試紅外熱成像測(cè)試儀放置在紅外光學(xué)平臺(tái)上，被試紅外熱成像測(cè)試儀通過(guò)線(xiàn)路與工控機(jī)相連接，工控機(jī)還與控制器相連接，控制器分別與紅外標(biāo)靶盤(pán)上的標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪和標(biāo)準(zhǔn)黑體相連接;紅外標(biāo)靶盤(pán)與紅外平行光管相連接。
[0005]所述標(biāo)準(zhǔn)黑體為可調(diào)節(jié)、可任意替換的。
[0006]所述紅外標(biāo)靶盤(pán)上同時(shí)嵌有8個(gè)標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪。
[0007]所述紅外標(biāo)靶盤(pán)與紅外平行光管相連接，使紅外平行光管光源信號(hào)輸入端與狹縫函數(shù)標(biāo)靶垂直;使紅外標(biāo)靶盤(pán)位于初級(jí)準(zhǔn)直鏡的焦點(diǎn)處，紅外標(biāo)靶盤(pán)反射的光線(xiàn)先經(jīng)過(guò)一個(gè)與水平軸成45度的次級(jí)鏡，再入射到初級(jí)準(zhǔn)直鏡，則出射至被試紅外熱成像測(cè)試儀處為平行光。
[0008]所述紅外平行光管為反射式離軸平行光管，紅外平行光管的設(shè)計(jì)采用典型的準(zhǔn)直器設(shè)計(jì)離軸拋物面準(zhǔn)直鏡——初級(jí)準(zhǔn)直鏡和一個(gè)較小的定向平面鏡——次級(jí)鏡組合;前表面反射鏡由三種基本元素組成:基片、反射膜和保護(hù)層;在焦平面放置標(biāo)準(zhǔn)黑體，隔板減少光信號(hào)衰減，通過(guò)初級(jí)準(zhǔn)直鏡和次級(jí)鏡，對(duì)黑體成像進(jìn)行測(cè)量，從而對(duì)紅外熱像儀進(jìn)行有效的評(píng)估。
[0009]利用一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置進(jìn)行測(cè)量的方法，是在被試紅外熱成像測(cè)試儀前放置一系列狹縫標(biāo)靶，每個(gè)狹縫對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)，因?yàn)樵谡麄€(gè)過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)黑體與紅外標(biāo)靶盤(pán)的溫差是定值，所以信號(hào)只與狹縫寬度有關(guān);具體測(cè)量方法，包括以下步驟:
(1)調(diào)節(jié)焦距使被試紅外熱成像儀獲得最高品質(zhì)的圖像，然后設(shè)定相對(duì)溫度，以使目標(biāo)區(qū)域與標(biāo)準(zhǔn)黑體之間產(chǎn)生最好的對(duì)比效果；
(2)選擇狹縫最寬的作為第一個(gè)標(biāo)靶并編輯序號(hào)，選中目標(biāo)中部用鼠標(biāo)確定選擇區(qū)域； (3)狹縫寬度用毫弧度表示，用戶(hù)只需輸入以毫米為單位的狹縫寬度，程序會(huì)自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換；
(4)狹縫函數(shù)顯示以最大信號(hào)差為基準(zhǔn)的信號(hào)差比值(SRF值為從0.0到1.0)。可存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果格式為文本文件或CSV格式，文本文件可輕松導(dǎo)入Excel表中；
(5)如需重新測(cè)量，單擊“重復(fù)狹縫函數(shù)測(cè)試”按鈕。
[0010]所述被試紅外熱成像測(cè)試儀放置在紅外光學(xué)平臺(tái)上，調(diào)節(jié)焦距至圖像最為清晰和設(shè)置環(huán)境、距離等參數(shù)并通過(guò)紅外平行光管進(jìn)行觀測(cè)，打開(kāi)紅外標(biāo)靶盤(pán)安裝狹縫函數(shù)標(biāo)靶，調(diào)節(jié)標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪安裝全部狹縫函數(shù)標(biāo)靶;手動(dòng)打開(kāi)工控機(jī)啟動(dòng)功能測(cè)試軟件通過(guò)控制器調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)黑體的溫度和標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪，工控機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)采集數(shù)據(jù)采集卡中的評(píng)估數(shù)據(jù)，如需重新測(cè)量，單擊功能測(cè)試軟件中“重復(fù)狹縫函數(shù)測(cè)試”按鈕進(jìn)行下一輪測(cè)試。
[0011 ]本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)在技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
本發(fā)明可以有效的利用紅外熱成像儀評(píng)估裝置SRF功能來(lái)確定被試紅外熱像儀的測(cè)量分辨率和成像分辨率，確保采購(gòu)的儀器在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)能夠得到準(zhǔn)確、真實(shí)的紅外特性參數(shù)。
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明紅外熱成像儀評(píng)估裝置結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明中紅外平行光管結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中:紅外平行光管I，被試紅外熱成像測(cè)試儀2，紅外光學(xué)平臺(tái)3，數(shù)據(jù)采集卡4，標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪5，紅外標(biāo)靶盤(pán)6，控制器7，標(biāo)準(zhǔn)黑體8，工控機(jī)9，功能測(cè)試軟件10，隔板11，初級(jí)準(zhǔn)直鏡12，次級(jí)鏡13，焦平面14。
【具體實(shí)施方式】
[0015]本發(fā)明是一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置，如圖1所示，圖1為本發(fā)明紅外熱成像儀評(píng)估裝置結(jié)構(gòu)圖。
[0016]在圖1中，被試紅外熱成像測(cè)試儀2放置在紅外光學(xué)平臺(tái)3上，被試紅外熱成像測(cè)試儀2通過(guò)線(xiàn)路與工控機(jī)9相連接。工控機(jī)9還與控制器7相連接，控制器7分別與標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪5和標(biāo)準(zhǔn)黑體8相連接。所述標(biāo)準(zhǔn)黑體8為可調(diào)節(jié)，可任意替換的。
[0017]紅外標(biāo)靶盤(pán)6為可同時(shí)嵌入8個(gè)標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪5，把不同尺寸8個(gè)狹縫函數(shù)標(biāo)靶安裝在標(biāo)靶盤(pán)上，將紅外標(biāo)靶盤(pán)6與紅外平行光管I連接接口固定，使紅外平行光管I光源信號(hào)輸入端與狹縫函數(shù)標(biāo)靶垂直。
[0018]被試紅外熱成像測(cè)試儀2放置在紅外光學(xué)平臺(tái)3上，調(diào)節(jié)焦距至圖像最為清晰和設(shè)置環(huán)境、距離等參數(shù)并通過(guò)紅外平行光管I進(jìn)行觀測(cè)，打開(kāi)紅外標(biāo)靶盤(pán)6安裝狹縫函數(shù)標(biāo)靶，調(diào)節(jié)標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪5安裝全部狹縫函數(shù)標(biāo)靶。手動(dòng)打開(kāi)工控機(jī)9啟動(dòng)功能測(cè)試軟件10通過(guò)控制器7調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)黑體8的溫度和標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪5，工控機(jī)9通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)采集數(shù)據(jù)采集卡4中的評(píng)估數(shù)據(jù)，如需重新測(cè)量，單擊功能測(cè)試軟件10中“重復(fù)狹縫函數(shù)測(cè)試”按鈕進(jìn)行下一輪測(cè)試。
[0019]圖2中，圖2為本發(fā)明中紅外平行光管的結(jié)構(gòu)圖，該紅外平行光管I為反射式離軸平行光管。紅外平行光管的設(shè)計(jì)采用典型的準(zhǔn)直器設(shè)計(jì)離軸拋物面準(zhǔn)直鏡一一初級(jí)準(zhǔn)直鏡12和一個(gè)較小的定向平面鏡一一次級(jí)鏡13組合。前表面反射鏡由三種基本元素組成:基片、反射膜和保護(hù)層。在焦平面14放置標(biāo)準(zhǔn)黑體，隔板11可以有效減少光信號(hào)衰減，通過(guò)初級(jí)準(zhǔn)直鏡12和次級(jí)鏡13，可以對(duì)黑體成像進(jìn)行測(cè)量，從而對(duì)紅外熱像儀進(jìn)行有效的評(píng)估。
[0020]將圖1中紅外標(biāo)靶盤(pán)6與紅外平行光管I的接口進(jìn)行連接，確保紅外標(biāo)靶盤(pán)6位于初級(jí)準(zhǔn)直鏡12的焦點(diǎn)處，紅外標(biāo)靶盤(pán)6反射的光線(xiàn)先經(jīng)過(guò)一個(gè)與水平軸成45度的次級(jí)鏡13，再入射到初級(jí)準(zhǔn)直鏡12，則出射至被試紅外熱成像測(cè)試儀2處為平行光。
[0021]本發(fā)明是以高精度的高溫、低溫黑體為控制核心，設(shè)計(jì)控制面板及控制程序，實(shí)現(xiàn)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的自動(dòng)切換以及溫度高低的自動(dòng)調(diào)整功能，研制自動(dòng)反饋調(diào)節(jié)功能，提高輸出準(zhǔn)確度，通過(guò)自動(dòng)控制和自動(dòng)采集讀取測(cè)量值進(jìn)行反饋，并以動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行軟件銜接。
[0022]本發(fā)明是通過(guò)狹縫函數(shù)SRF進(jìn)行測(cè)量的，SFR是狹縫產(chǎn)生的信號(hào)與狹縫寬度對(duì)比的函數(shù)，是以所使用的最寬的狹縫產(chǎn)生的信號(hào)為標(biāo)準(zhǔn)。SFR反應(yīng)系統(tǒng)檢測(cè)狹小目標(biāo)的能力。
[0023]測(cè)量過(guò)程中，在被試紅外熱成像測(cè)試儀2前放置一系列狹縫標(biāo)靶。每個(gè)狹縫對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)。因?yàn)樵谡麄€(gè)過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)黑體8與紅外標(biāo)靶盤(pán)6的溫差是定值，所以信號(hào)只與狹縫寬度有關(guān)。
[0024]利用本發(fā)明是一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置進(jìn)行測(cè)量的方法，包括以下步驟:
(I)調(diào)節(jié)焦距使被試紅外熱成像儀獲得最高品質(zhì)的圖像，然后設(shè)定相對(duì)溫度，以使目標(biāo)區(qū)域與標(biāo)準(zhǔn)黑體之間產(chǎn)生最好的對(duì)比效果。
[0025](2)選擇狹縫最寬的作為第一個(gè)標(biāo)靶并編輯序號(hào)，選中目標(biāo)中部用鼠標(biāo)確定選擇區(qū)域。
[0026](3)狹縫寬度用毫弧度表示，用戶(hù)只需輸入以毫米為單位的狹縫寬度，程序會(huì)自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
[0027](4)狹縫函數(shù)顯示以最大信號(hào)差為基準(zhǔn)的信號(hào)差比值(SRF值為從0.0到
1.0)?？纱鎯?chǔ)測(cè)量結(jié)果格式為文本文件或CSV格式。文本文件可輕松導(dǎo)入Excel表中。
[0028]如需重新測(cè)量，單擊“重復(fù)狹縫函數(shù)測(cè)試”按鈕。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置，其特征是:被試紅外熱成像測(cè)試儀(2)放置在紅外光學(xué)平臺(tái)(3)上，被試紅外熱成像測(cè)試儀(2)通過(guò)線(xiàn)路與工控機(jī)(9)相連接，工控機(jī)(9)還與控制器(7)相連接，控制器(7)分別與紅外標(biāo)靶盤(pán)(6)上的標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪(5)和標(biāo)準(zhǔn)黑體(8)相連接;紅外標(biāo)靶盤(pán)(6)與紅外平行光管(I)相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置，其特征是:所述標(biāo)準(zhǔn)黑體(8)為可調(diào)節(jié)、可任意替換的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置，其特征是:所述紅外標(biāo)靶盤(pán)(6)上同時(shí)嵌有8個(gè)標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置，其特征是:所述紅外標(biāo)靶盤(pán)(6)與紅外平行光管(I)相連接，使紅外平行光管(I)光源信號(hào)輸入端與狹縫函數(shù)標(biāo)靶垂直；使紅外標(biāo)靶盤(pán)(6 )位于初級(jí)準(zhǔn)直鏡(12 )的焦點(diǎn)處，紅外標(biāo)靶盤(pán)(6 )反射的光線(xiàn)先經(jīng)過(guò)一個(gè)與水平軸成45度的次級(jí)鏡(13)，再入射到初級(jí)準(zhǔn)直鏡(12)，則出射至被試紅外熱成像測(cè)試儀(2)處為平行光。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置，其特征是:所述紅外平行光管為反射式離軸平行光管，紅外平行光管的設(shè)計(jì)采用典型的準(zhǔn)直器設(shè)計(jì)離軸拋物面準(zhǔn)直鏡一一初級(jí)準(zhǔn)直鏡(12)和一個(gè)較小的定向平面鏡一一次級(jí)鏡(13 )組合;前表面反射鏡由三種基本元素組成:基片、反射膜和保護(hù)層;在焦平面(14)放置標(biāo)準(zhǔn)黑體，隔板(11)減少光信號(hào)衰減，通過(guò)初級(jí)準(zhǔn)直鏡(12)和次級(jí)鏡(13)，對(duì)黑體成像進(jìn)行測(cè)量，從而對(duì)紅外熱像儀進(jìn)行有效的評(píng)估。6.利用一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置進(jìn)行測(cè)量的方法，其特征是:在被試紅外熱成像測(cè)試儀前放置一系列狹縫標(biāo)靶，每個(gè)狹縫對(duì)應(yīng)一個(gè)信號(hào)，因?yàn)樵谡麄€(gè)過(guò)程中標(biāo)準(zhǔn)黑體與紅外標(biāo)靶盤(pán)的溫差是定值，所以信號(hào)只與狹縫寬度有關(guān);具體測(cè)量方法，包括以下步驟: 調(diào)節(jié)焦距使被試紅外熱成像儀獲得最高品質(zhì)的圖像，然后設(shè)定相對(duì)溫度，以使目標(biāo)區(qū)域與標(biāo)準(zhǔn)黑體之間產(chǎn)生最好的對(duì)比效果； 選擇狹縫最寬的作為第一個(gè)標(biāo)靶并編輯序號(hào)，選中目標(biāo)中部用鼠標(biāo)確定選擇區(qū)域； 狹縫寬度用毫弧度表示，用戶(hù)只需輸入以毫米為單位的狹縫寬度，程序會(huì)自動(dòng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換； 狹縫函數(shù)顯示以最大信號(hào)差為基準(zhǔn)的信號(hào)差比值(SRF值為從0.0到1.0);可存儲(chǔ)測(cè)量結(jié)果格式為文本文件或CSV格式，文本文件可輕松導(dǎo)入Excel表中； 如需重新測(cè)量，單擊“重復(fù)狹縫函數(shù)測(cè)試”按鈕。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種紅外熱成像儀性能評(píng)估裝置進(jìn)行測(cè)量的方法，其特征是:所述被試紅外熱成像測(cè)試儀放置在紅外光學(xué)平臺(tái)上，調(diào)節(jié)焦距至圖像最為清晰和設(shè)置環(huán)境、距離等參數(shù)并通過(guò)紅外平行光管進(jìn)行觀測(cè)，打開(kāi)紅外標(biāo)靶盤(pán)安裝狹縫函數(shù)標(biāo)靶，調(diào)節(jié)標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪安裝全部狹縫函數(shù)標(biāo)靶;手動(dòng)打開(kāi)工控機(jī)啟動(dòng)功能測(cè)試軟件通過(guò)控制器調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)黑體的溫度和標(biāo)靶旋轉(zhuǎn)輪，工控機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)線(xiàn)采集數(shù)據(jù)采集卡中的評(píng)估數(shù)據(jù)，如需重新測(cè)量，單擊功能測(cè)試軟件中“重復(fù)狹縫函數(shù)測(cè)試”按鈕進(jìn)行下一輪測(cè)試。
【文檔編號(hào)】G01M11/00GK105938041SQ201610457053
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】黃福存, 宋進(jìn)良, 黃旭, 羅斌, 金鑫, 畢海濤, 張鵬遠(yuǎn), 任士會(huì), 康激揚(yáng), 隋東硼
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司