[发明专利]一种冲击温度诊断系统的标定与验证方法

说明书

本发明公开了一种冲击温度诊断系统的标定与验证方法，该方法包括以下步骤：步骤1，标定光路的建立，步骤2，利用所述步骤1中的SOP测温诊断系统分别诊断标准光源作为已知标准光源A及待测标准光源B的自发辐射发光，步骤3，利用所述步骤2中分别得到的两种光源的自发辐射强度计数C_A、C_B，对应求得其辐射强度L_A、L_B，步骤4，计算待测标准光源的温度，步骤5，两种色温标准光源互相标定验证SOP系统可靠性。本发明基于普朗克黑体辐射理论，以光学高温计测温法为诊断手段，利用两种不同色温的高温标准光源对冲击温度诊断系统进行互相标定。通过诊断系统获得温度数据，对比验证了冲击温度诊断系统的可靠性和置信度，并给出了系统可靠性的评价方法。

技术领域

本发明属于光学高温计系统诊断领域，具体涉及一种冲击温度诊断系统的标定与验证方法。

背景技术

温度是表征物质热力学特征的重要参量，理论状态方程模型的建立对温度参量十分敏感，冲击波温度测量是检验与考核理论状态方程模型的重要手段之一。然而，目前研究状态方程的冲击波加载实验中，对于冲击波速度、压强等力学量的测量已经较为成熟，而对于温度等热力学参量由于其本身的复杂性和对仪器的高要求，精确测量还非常困难。

对于瞬态发生的冲击温度测量实验，目前广泛采用光辐射法进行测量。该方法通过测量冲击波阵面处高密度压缩层的辐射光谱，利用普朗克黑体辐射公式计算压缩层的温度。对于透明材料，测量时冲击压缩层的辐射可以通过未受冲击的材料透射出来而被探测到，通常采用时间分辨与空间分辨的光学高温计(streaked optical pyrometry——SOP)测量待测受冲击材料的自发辐射发光，通过普朗克灰体辐射公式来得到冲击温度。

尽管国内外普遍采用SOP测温诊断系统对材料冲击下的温度进行诊断，实际上研究者们一直对SOP系统的可靠性存疑。如何有效验证与考核SOP诊断方法的可靠性是个普遍存在的难点。因此，有必要寻找一种冲击温度诊断系统的标定与验证方法，考核SOP系统的可靠性，确保该系统所测的冲击温度数据的有效性、合理性，解释一直以来对利用SOP系统进行高温测量是否可行的疑虑。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种冲击温度诊断系统的标定与验证方法，该方法基于普朗克黑体辐射理论，以光学高温计测温法为诊断手段，利用两种不同色温的高温标准光源对冲击温度诊断系统进行互相标定。两种标准光源互为测温诊断系统的标定标准，通过诊断系统获得温度数据，对比验证了冲击温度诊断系统的可靠性和置信度，并给出了系统可靠性的评价方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种冲击温度诊断系统的标定与验证方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，标定光路的建立：该标定光路依次包括标准光源、第一透镜、靶室窗口、第二透镜、第三透镜、反射镜、潜望系统、第四透镜、窄带通道滤片和条纹相机，所述第一透镜、靶室窗口、和第二透镜组成第一成像系统，所述第三透镜、反射镜、潜望系统和第四透镜组成第二成像系统，所述第一成像系统、第二成像系统、窄带通道滤片和条纹相机依次放置组成SOP测温诊断系统，所述标准光源的出光口置于光学系统前的物面位置，所述窄带通道滤片放置在条纹相机的狭缝前，

步骤2，利用所述步骤1中的SOP测温诊断系统分别诊断标准光源作为已知标准光源A及待测标准光源B的自发辐射发光，并采用所述条纹相机分别记录两次标定过程中光源的自发辐射图像，具体步骤为：将标准光源选为已知标准光源A，将所述已知标准光源A置于SOP系统的物面，采集已知标准光源A经过SOP测温诊断系统后条纹相机在一定扫描时间内的自发辐射强度计数C_A；再将标准光源选为待测标准光源B置于SOP系统的物面，采集待测标准光源B经过SOP测温诊断系统后条纹相机在一定扫描时间内的自发辐射强度计数C_B；