[发明专利]基于MDTD的气体泄漏红外成像检测系统性能评价方法

摘要

本发明公开了一种基于MDTD的气体泄漏红外成像检测系统性能评价方法，属于气体检测领域；本发明首先对红外成像系统的MDTD参数进行测试，根据MDTD，计算黑体目标和黑体背景条件下的辐射出射度之差；然后对于确定气体，查询红外光谱数据库得到气体的吸收系数，由朗伯‑比尔定律计算气体的透射率，根据透射率，计算气体目标和黑体背景条件下的辐射出射度之差。最终利用两种条件下辐射出射度之差相等，得到最小可探测气体浓度，该方法充分考虑到气体的吸收和气体云团的大小等因素，具有广泛的应用价值。

主权项

基于MDTD的气体泄漏红外成像检测系统性能评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：利用MDTD测试系统测得红外成像检测系统在靶标角直径fC下的最小可探测温差MDTD(fC)值；步骤二：确定黑体目标和黑体背景的辐射出射度之差ΔMTG_BK；ΔMTG_BK=∫λ1λ2[M(λ,Tt)-M(λ,Tb)]dλ---(1)]]>其中，λ代表波长，λ1,λ2分别表示红外成像检测系统工作波段的波长下限和波长上限，M(λ,Tt)为黑体目标在波长λ处、温度Tt时的光谱辐射出射度，M(λ,Tb)为黑体背景在波长λ处、温度Tb时的光谱辐射出射度，其中，Tb为黑体背景温度，Tt为黑体目标温度，Tt＝Tb+MDTD(fC)；步骤三：查询红外光谱数据库，得到待检测气体在波长λ处、温度Tgas时的光谱吸收系数αgas(λ,Tgas)，根据朗伯‑比尔吸收定律计算待检测气体光谱透射率τgas(λ,Tgas)； τgas(λ,Tgas)＝exp(‑αgas(λ,Tgas)c·l) (2)其中，c是待检测气体的体积浓度，l是待检测气体的光学路径长度；步骤四：确定待检测气体目标和黑体背景的辐射出射度之差ΔMGAS_BK；ΔMGAS_BK=∫λ1λ2[1-τgas(λ,Tgas)][M(λ,Tgas)-M(λ,Tb)]dλ---(3)]]>其中，M(λ,Tgas)为待检测气体在波长λ处、温度Tgas时的光谱辐射出射度；步骤五：令步骤二和步骤四两个辐射出射度之差相等，即ΔMTG_BK＝ΔMGAS_BK，联立求解式(1)和式(3)，求得的c·l值即为对应靶标角直径fC和气体温度Tgas时的最小可探测气体浓度MDGC(fC)值,根据所得的MDGC(fC)值评价红外成像检测系统对于泄露气体检测性能。