对某扫描型红外热像仪装调工艺的研究

发布时间：2020-11-03 21:44

　　 本论文针对红外热像仪 MRTD(minimum distinguishable temperature differenCe)的性能指标,进行该型红外热像仪的装配及调试工艺分析研究,从装调技术及测试方法上采取必要的分析、试验和验证,开展装调关键技术的研究,改善装调工艺流程以及改进测试工艺方案,解决红外热像仪画面出现的较为严重的冷反射现象。论文主要从以下三个方面分析研究:1)传统红外热像仪性能MRTD的测定,测量误差大,重复率低,并且受测试人员主观因素以及测量热靶标曲线拟合结果的影响较大,严重影响红外热像仪性能MRTD测量结果。结合传统红外热像仪性能MRTD测量方法,根据红外技术和成像系统的工作原理以及采用有限距离成像测试原理解决测试靶标不够,需要曲线拟合计算结果的问题,提出一种改善的适应当前产品性能的MRTD测量方法,使红外热像仪性能MRTD的测试误差减少,重复精度提高。2)望远系统的大物镜是整个红外热像仪光学系统中重量及体积最大的镜片(重达6kg),位于其光学系统的最外面并且直接暴露在空气里,使其要抵抗温度变化、空气腐蚀及振动冲击并且还负责接收目标物体的红外辐射信息。因此,对望远系统大物镜装配质量提出了更高的要求,从物镜与镜筒的粘接工艺以及物镜定中心测量方法分析,改进现有的大物镜的装配工艺,提出了一种胶粘法和压圈法相结合,并在压圈和透镜之间填加一个弹性隔圈的固定方式。望远系统经受振动及冲击时,胶层和弹性隔圈把透镜和镜筒隔开,变硬性接触为弹性接触,减小装配应力来保证望远镜头的成像质量。同时将和透镜表面接触的镜筒端面按照透镜表面的曲率加工成弧形,来增大境框端面和透镜表面的接触面积,近一步减小装配应力,满足红外热像仪性能MRTD的需求。3)红外热像仪光学系统中各镜片、镜组及扫描器的光敏元之间的光学间隔必须精确,光学间隔误差越大,红外热像仪图像越模糊。因此对先进的光学间隔测量技术进行研究,同时还对保证光学间隔有效可靠的固定方法进行了探讨。通过本论文的讨论,改进红外热像仪透镜及透镜组件的装配调试方法以及红外热像仪性能的MRTD测量方法。之后对某型热像仪的实际使用情况进行验证,当空间频率为6.172 cyc/mrad时,使用改进的红外热像仪性能MRTD的测量方法后,测量某型红外热像仪性能的MRTD指标平均值达到0.685K,远远小于1.2K的要求,画面没有出现严重的冷反射现象,达到使用要求。同时,通过采用改进的MRTD测量方案,测量的重复误差控制到在了 23%以内,MRTD数据测量结果更接近真实的情况。证明改进方案是可行的。
【学位单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TJ5;TN219
【部分图文】：

图１．１为人体的红外热辐射图

?ｉｉｕ??图１．２热像仪与ＣＣＤ图像对比图??图１．２为红外热像仪与彩色ＣＣＤ拍摄的同一景物视频图，对比这两张图可以明显的??看出，热像仪拍摄的影视图对于房间里暗处的人看的非常清楚，而彩色ＣＣＤ拍摄的视频??图则看不清房间暗处的人。??２??

本课题所研宄的热像仪是一种２８８Ｘ?４焦平面长波焦平面及热探测器需要制冷的扫描??型红外热像仪。红外热像仪的基本组成部件及工作原理如下图２．１：??ｎ?ｎ?ｎ?ｈ?ｒ?ｉ??７?光?频?用户界面??红外波学扫探处?用户控制??－——系—描一—测理＾＾视频输出??近红外波统器器单?数位输出??中红外波?元?同步输入／输出??远红外波?系统状态??ｖ?ｊ??图２．?１热像仪基本组成部件及工作原理??红外光学系统主要有望远镜、中继镜、补偿镜及变倍镜组成，而望远镜的装配难度最??高，因此本论文主要讨论的就是望远镜的装配工艺。望远镜由两大部分组成，分别是物镜??组和目镜组，如下图２．２??
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本文编号：2869141