[实用新型]一种干扰粒子红外遮蔽率三维静态测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及气溶胶粒子和烟幕粒子衰减特性测试技术领域，具体是一种干扰粒子红外遮蔽率三维静态测试装置。

背景技术

气溶胶或烟幕粒子可以对入射的红外辐射产生吸收和散射，从而引起红外辐射传输的衰减。借助红外热像仪可以获得衰减前后目标和背景的红外辐射分布及其指定点的等效辐射温度，从而实现对干扰效果的定性和定量表征。

当前测试烟幕粒子红外遮蔽性能的常用装置是烟幕箱测试系统，由大型烟幕箱体(或烟幕室)、发烟剂、发烟器、搅拌风扇、质量浓度采样头、探测窗口、辐射源、探测器、计算机等组成。测试时，分别用红外辐射计记录无烟幕情况下辐射源的辐射测量值I₀，以及烟箱内分布烟幕粒子时辐射源的辐射测量值I。同时，由烟幕质量浓度采样装置获取烟幕质量浓度C_m。将上述测量值和烟箱光程L代入(1)式，即可求得粒子的质量消光系数α。

但是，随着烟幕干扰技术的发展，直接喷洒高消光性粒子的烟幕产生方式正逐渐取代通过发烟剂燃烧产生浓烟的传统烟幕技术。由于现有烟幕箱测试装置体积庞大，测试耗样量大，因此，无法满足实验室规模制备的少量干扰粒子消光性能的测试需求。

干扰粒子消光性能测试也可以采用静态测试法，即将一定质量M的待测干扰粒子均匀粘附在面积为S的粘性高聚物透明基底上，做成一个粒子面密度为M/S的二维平面载样板，竖直放于辐射源与接收装置之间，分别用红外辐射计获得光辐射通过空白基底板与载样板后的光强值I₀和I，用光路中粒子面密度M/S值等效表示柱密度C_mL，并代入式(1)，即可求得粒子的质量消光系数α。

这种静态二维平面测试法虽然简单、方便、耗样少，但往往不能较真实地模拟粒子在三维立体空间的分布状态，分散的均匀性不易控制，且粘性基底可粘附的粒子数量有限，面密度不能任意设置和调节，测试结果往往不能客观反映真实情况。此外，红外热像仪已成为当前侦察探测的主流设备，以其直观、精度高的优势正逐步取代红外辐射计。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种干扰粒子红外遮蔽率三维静态测试装置，该测试装置既具有二维平面静态测试装置结构简单、操作方便、耗样量少的优点，又可以模拟干扰粒子在烟幕箱中呈立体空间分布的特点；借助该装置和相应的测试方法，可以灵活设置待测干扰粒子的浓度和光程，使平均消光系数测试结果的误差减小。

本实用新型的技术方案为：

一种干扰粒子红外遮蔽率三维静态测试装置，该装置包括粒子布撒器、红外辐射源、红外热像仪、若干个支架框和若干个空白样板；所述空白样板由红外透明基底和固定其边缘的刚性圆环构成；所述粒子布撒器，用于将干扰粒子均匀分散在所述空白样板上以制成测试样板；所述支架框与所述空白样板的数量相同，所述支架框，用于在无干扰粒子遮蔽时一一对应放置所述空白样板，还用于在有干扰粒子遮蔽时一一对应放置所述测试样板，并依次垒叠构成三维立体测试结构；所述红外辐射源放置于所述三维立体测试结构的下方；所述红外热像仪放置于所述三维立体测试结构的上方，用于采集干扰粒子遮蔽前、后所述红外辐射源和其背景的等效黑体温度。

所述的干扰粒子红外遮蔽率三维静态测试装置，所述支架框为带四脚支架的正方形框，所述带四脚支架的正方形框的边长与所述刚性圆环的内径取值满足以下关系：

其中，a表示带四脚支架的正方形框的边长，d表示刚性圆环的内径。

所述的干扰粒子红外遮蔽率三维静态测试装置，所述红外辐射源为一恒温黑体或恒温热源。

本实用新型的有益效果为：

由上述技术方案可知，本实用新型通过采用支架框将测试样板垒叠的方式，实现了干扰粒子在一定光程的立体空间内均匀分布，可以在简易测试条件下较好地模拟干扰粒子在三维空间的分布状态，既克服了使用二维静态测试装置时有限量粒子只能分布在二维平面、测试误差大的不足，又克服了传统烟幕箱实验系统体积庞大、耗费样品量大、操作繁琐的弊端，使粒子红外遮蔽率的测试变得简便，精确度更高。

附图说明

图1是本实用新型的装置各部件结构示意图；

图2是本实用新型的装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本实用新型。

如图1、图2所示，一种干扰粒子红外遮蔽率三维静态测试装置，包括粒子布撒器1、若干个空白样板2、若干个尺寸相同、带四脚支架的正方形框4、红外辐射源5和红外热像仪6。