专利名称:一种近红外辐射温度计的制作方法
技术领域:
本实用新型属于光电技术领域,涉及一种辐射温度计,特别是涉及一种中心波长 为1. 6 μ m的近红外标准辐射温度计。
背景技术:
中国计量科学研究院在建立我国961. 780C以上温区国际温标(ITS-90)的基础 上,研制了用作温标传递的标准光电高温计,其测温范围为800°C -2200由于其体积和 重量较大,很难满足便携的需要。因此,中国计量科学研究院又陆续研制了小型标准辐射温 度计,其中心波长分别为660nm和900nm,而这两个波长的辐射温度计的测温下限也只能到 600°C,不能满足更低温度的测量需要。
实用新型内容(一)要解决的技术问题本实用新型要解决的技术问题是扩大辐射温度计所测量的温度范围,降低其辐射 源尺寸效应和测量不确定度。( 二 )技术方案为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种近红外辐射温度计,其包括探测光路模块,包括依次顺序设置的物镜,视场光阑,孔径光阑,探测光路透镜和 探测器;瞄准光路模块,包括依次顺序设置的反射镜,观察光路透镜,减弱片和目镜;前置放大模块,包括前置放大器,与所述探测器连接;所述视场光阑相对于水平方向倾斜设置,所述反射镜平行于所述视场光阑设置, 接收所述视场光阑反射的光线并将其反射至所述观察光路透镜。上述近红外辐射温度计中,所述探测器和探测光路透镜之间还设置有干涉滤光 片。上述近红外辐射温度计中,所述物镜,孔径光阑,探测光路透镜,干涉滤光片和探 测器同轴设置。上述近红外辐射温度计中,所述视场光阑的中心在所述物镜,孔径光阑,探测光路 透镜,干涉滤光片和探测器的同轴轴线上。上述近红外辐射温度计中,所述观察光路透镜,减弱片和目镜同轴设置。上述近红外辐射温度计中,所述反射镜的中心在所述观察光路透镜,减弱片和目 镜的同轴轴线上。上述近红外辐射温度计中,所述物镜为直径为50. 8mm,焦距为150mm的双胶合透
^Mi ο上述近红外辐射温度计中,所述探测器为InGaAs 二级制冷探测器,工作温度设置 为-30 0C ο[0018]上述近红外辐射温度计中,所述干涉滤光片为中心波长为1. 6 μ m,带宽为200nm, 截止区透射比小于10_4的干涉滤光片。上述近红外辐射温度计中,所述探测光路模块的轴线和瞄准光路模块的轴线平 行。(三)有益效果上述技术方案设计了采用InGaAs探测器和中心波长为1. 6 μ m,带宽为200nm的干 涉滤光片等光学元件的近红外辐射温度计,测量温度范围在180°C -1100°C之间,辐射源尺 寸效应较小,不确定度在不同温度点均小于0. 40C。
图1是本实用新型实施例的近红外辐射温度计的光学系统示意图;图2是本实用新型实施例的近红外辐射温度计辐射源尺寸效应测量结果示意图。其中,1 物镜;2 视场光阑;3 孔径光阑;4 探测光路透镜;5 干涉滤光片;6 InGaAs探测器;7 反射镜;8 观察光路透镜;9 减弱片;10 目镜;11 前置放大器。
具体实施方式
以下结合附图和实施例,对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下 实施例用于说明本实用新型,但不用来限制本实用新型的范围。首先介绍一下近红外标准辐射温度计的原理。普朗克定律给出黑体的光谱辐射亮度L与温度T、波长λ之间的关系
权利要求1.一种近红外辐射温度计,其特征在于,包括探测光路模块,包括依次顺序设置的物镜(1),视场光阑O),孔径光阑(3),探测光路 透镜⑷和探测器(6);瞄准光路模块,包括依次顺序设置的反射镜(7),观察光路透镜(8),减弱片(9)和目 镜(10);前置放大模块,包括前置放大器(11),与所述探测器(6)连接;所述视场光阑(2)相对于水平方向倾斜设置,所述反射镜(7)平行于所述视场光阑(2) 设置,接收所述视场光阑(2)反射的光线并将其反射至所述观察光路透镜(8)。
2.如权利要求1所述的一种近红外辐射温度计,其特征在于,所述探测器(6)和探测光 路透镜(4)之间还设置有干涉滤光片(5)。
3.如权利要求2所述的一种近红外辐射温度计,其特征在于,所述物镜(1),孔径光阑 (3),探测光路透镜(4),干涉滤光片(5)和探测器(6)同轴设置。
4.如权利要求3所述的一种近红外辐射温度计,其特征在于,所述视场光阑( 的中心 在所述物镜(1),孔径光阑(3),探测光路透镜G),干涉滤光片( 和探测器(6)的同轴轴 线上。
5.如权利要求1所述的一种近红外辐射温度计,其特征在于,所述观察光路透镜(8), 减弱片(9)和目镜(10)同轴设置。
6.如权利要求5所述的一种近红外辐射温度计,其特征在于,所述反射镜(7)的中心在 所述观察光路透镜(8),减弱片(9)和目镜(10)的同轴轴线上。
7.如权利要求1所述的一种近红外辐射温度计,其特征在于,所述物镜(1)为直径为 50. 8mm,焦距为150mm的双胶合透镜。
8.如权利要求1所述的一种近红外辐射温度计,其特征在于,所述探测器(6)为 InGaAs 二级制冷探测器,工作温度设置为_30°C。
9.如权利要求2所述的一种近红外辐射温度计,其特征在于,所述干涉滤光片( 为中 心波长为1. 6 μ m,带宽为200nm,截止区透射比小于10_4的干涉滤光片。
10.如权利要求4所述的一种近红外辐射温度计,其特征在于,所述探测光路模块的轴 线和瞄准光路模块的轴线平行。
专利摘要本实用新型公开了一种近红外辐射温度计,其包括探测光路模块,包括依次顺序设置的物镜,视场光阑,孔径光阑,探测光路透镜和探测器;瞄准光路模块,包括依次顺序设置的反射镜,观察光路透镜,减弱片和目镜;前置放大模块,包括前置放大器,与所述探测器连接;所述视场光阑相对于水平方向倾斜设置,所述反射镜平行于所述视场光阑设置,接收所述视场光阑反射的光线并将其反射至所述观察光路透镜。本实用新型设计了采用InGaAs探测器和中心波长为1.6μm,带宽为200nm的干涉滤光片等光学元件的辐射温度计,测量温度范围在180℃-1100℃之间,辐射源尺寸效应较小,不确定度在不同温度点均小于0.4℃。
文档编号G01J5/00GK201892573SQ201020580808
公开日2011年7月6日 申请日期2010年10月27日 优先权日2010年10月27日
发明者原遵东, 王景辉, 郝小鹏 申请人:中国计量科学研究院