一種定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及光電產品應用技術領域，尤其涉及一種定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002] 在紅外制導導彈研制過程中，需要對飛試彈進行陸上閉合試驗，即飛試彈在紅外 導引頭導引下攻擊靶標。靶標通常模擬的是飛行目標的尾噴口，具有高溫、高輻射強度的特 點，并且有一定的形狀。不同類型的紅外制導導彈對紅外輻射源的溫度和紅外輻射強度有 不同的定量指標要求。
[0003] 靶標實際上就是一種高溫紅外輻射源，現有的用于靶標的紅外輻射源為非專用設 備，有的還是自行研制的非定量設備，其紅外輻射強度、紅外輻射亮度等紅外特征受環(huán)境天 氣影響較大，比如大量使用可見光曳光管或者其他發(fā)熱體替代，其結構簡單，雖然紅外輻射 較強，但不具備精確溫度控制能力，更不能提供穩(wěn)定可靠的紅外輻射特性。
[0004] 基于以上認識，研制一種定量的快速響應的高溫紅外輻射源顯得十分迫切，定量 高溫紅外輻射源將有力支撐我軍紅外制導武器裝備的研制過程及相關技術的研究和應用， 有效縮短型號陸上研制進程，將直接推動我軍武器系統(tǒng)的研制建設。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)，能夠實現輻射溫度的精確控制并 提高輻射強度，適于在野外使用。
[0006] 根據本發(fā)明的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)包括：輻射模塊、控制器以及用于為定 量型高溫紅外輻射模塊系統(tǒng)提供電力的電源；其中，
[0007] 所述輻射模塊用于產生高溫紅外輻射，包括：反射板、設置于所述反射板的一側的 保溫材料、設置于所述反射板的另一側的陶瓷支架、以及架設在所述陶瓷支架上的硅碳棒 陣列；
[0008] 所述硅碳棒陣列的兩端分別與所述控制器連接，用于在所述控制器的控制下產生 高溫紅外輻射，包括：一根硅碳棒，或者，通過導線首尾相連的至少兩根硅碳棒；所述硅碳 棒的兩端分別架設在所述陶瓷支架上。
[0009] 優(yōu)選地，所述反射板為弧形結構，所述保溫材料設置于所述弧形結構的外側弧面 上，所述陶瓷支架設置在所述弧形結構的內側弧面上。
[0010] 優(yōu)選地，所述至少兩根硅碳棒在所述陶瓷支架上均勻分布。
[0011] 優(yōu)選地，所述至少兩根硅碳棒相互平行、且間隔均勻地架設在所述陶瓷支架上。
[0012] 優(yōu)選地，所述定量型高溫紅外輻射模塊系統(tǒng)進一步包括：溫度監(jiān)測模塊；
[0013] 所述溫度監(jiān)測模塊與所述控制器相連，用于監(jiān)測所述輻射模塊的實時輻射溫度， 并將所述實時輻射溫度傳輸給所述控制器。
[0014] 優(yōu)選地，所述溫度監(jiān)測模塊包括測溫熱電偶；所述測溫熱電偶固定地設置在所述 反射板或者所述硅碳棒陣列上。
[0015]優(yōu)選地，所述控制器包括：
[0016]參數設置單元，用于預先設置所述硅碳棒陣列的工作溫度，并將所述工作溫度傳 輸至控制單元；
[0017]控制單元，用于根據接收的所述工作溫度，控制所述硅碳棒陣列在所述工作溫度 下工作。
[0018]優(yōu)選地，所述參數設置單元進一步用于：預先設置所述硅碳棒陣列的工作電壓和 電流，并將所述工作電壓和電流傳輸至控制單元；
[0019]所述控制單元進一步用于：根據接收的所述工作電壓和電流，控制所述硅碳棒陣 列在所述工作電壓和電流下達到所述工作溫度。
[0020] 優(yōu)選地，所述定量型高溫紅外輻射模塊系統(tǒng)進一步包括：溫度監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測 所述輻射模塊的實時輻射溫度，并將所述實時輻射溫度傳輸給所述控制器；
[0021] 所述控制器進一步包括：
[0022] 溫度比較單元，用于接收所述溫度監(jiān)測模塊傳輸的所述實時輻射溫度，將接收的 所述實時輻射溫度與預先設置的所述工作溫度進行比較；若所述實時輻射溫度低于所述工 作溫度，則提高施加在所述硅碳棒陣列兩端的電壓和/或電流；若所述實時輻射溫度高于 所述工作溫度，則降低施加在所述硅碳棒陣列兩端的電壓和/或電流，使所述硅碳棒陣列 在所述工作溫度下工作。
[0023]優(yōu)選地，所述定量型高溫紅外輻射模塊系統(tǒng)進一步包括：溫度監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測 所述輻射模塊的實時輻射溫度，并將所述實時輻射溫度傳輸給所述控制器；
[0024]所述控制器進一步包括：
[0025]溫度顯示單元，用于接收所述溫度監(jiān)測模塊傳輸的所述實時輻射溫度并顯示。
[0026]本發(fā)明的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)包括：輻射模塊、控制器以及用于為定量型 高溫紅外輻射模塊系統(tǒng)提供電力的電源；其中，輻射模塊包括：反射板、設置于反射板的一 側的保溫材料、設置于反射板的另一側的陶瓷支架、以及架設在陶瓷支架上的硅碳棒陣列； 硅碳棒陣列的兩端分別與控制器連接，用于在控制器的控制下產生高溫紅外輻射。硅碳棒 能夠耐高溫，且其輻射強度、輻射亮度與輻射溫度和輻射波長之間近似符合普朗克黑體輻 射定律，因此采用硅碳棒陣列作為輻射源能夠實現輻射溫度的精確控制；在反射板的一側 設置保溫材料、并將硅碳棒陣列設置在反射板的另一側，能夠使定量型高溫紅外輻射源系 統(tǒng)進行單向輻射和二次反射，提高輻射強度。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明優(yōu)選實施例的定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)的示意圖。
[0028] 圖2為圖1中保溫材料、陶瓷支架與反射板的相對位置示意圖。
【具體實施方式】
[0029]為使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉出優(yōu)選實 施例，對本發(fā)明進一步詳細說明。然而，需要說明的是，說明書中列出的許多細節(jié)僅僅是為 了使讀者對本發(fā)明的一個或多個方面有一個透徹的理解，即便沒有這些特定的細節(jié)也可以 實現本發(fā)明的這些方面。
[0030] 本發(fā)明通過采用硅碳棒陣列作為輻射源，并使定量型高溫紅外輻射源系統(tǒng)進行單 向輻射，能夠實現輻射溫度的精確控制，提高輻射強度。
[0031] 下面結合附圖詳細說明本發(fā)明實施例的技術方案。本發(fā)明中，定量型高溫紅外輻 射源系統(tǒng)采用如圖1所示的結構，包括：輻射模塊3、控制器2以及用于為定量型高溫紅外 輻射模塊系統(tǒng)提供電力的電源1。
[0032] 輻射模塊3用于在控制器2的控制下產生高溫紅外輻射。在紅外制導導彈研制過 程中，需要對飛試彈進行陸上閉合試驗，即飛試彈在紅外導引頭導引下攻擊靶標。靶標通常 模擬的是飛行目標的尾噴口，為了減少或避免靶標迎風面的氣流對輻射模塊3的輻射強度 和輻射亮度的影響，必須對迎風面進行保溫處理。本發(fā)明中，輻射模塊3包括反射板31，在 反射板31的迎風側設置有保溫材料35,用于防止迎風面的氣流對輻射模塊3的影響，加強 輻射模塊3迎風面的保溫效果。
[0033] 反射板31的背對于保溫材料35的一側設置有陶瓷支架32,輻射源架設在陶瓷支 架32上。輻射源產生紅外輻射后，朝向反射板31方向的紅外輻射會被反射板31反射，因 此本發(fā)明中的輻射模塊可以進行單向輻射和二次反射，從而加大定量型高溫紅外輻射源系 統(tǒng)的輻射強度。為了進一步加大單向輻射和二次反射的效果，根據本發(fā)明的優(yōu)選實施例，反 射板31為弧形結構，保溫材料35設置于弧形結構的外側弧面上，陶瓷支架32設置在弧形 結構的內側弧面上，參見圖2。
[0034] 在設計紅外靶標時，必須實現紅外輻射源工作溫度的精確調節(jié)和控制，才能滿足 對紅外靶標的輻射強度和輻射亮度的要求?，F有技術中大量使用可見光曳光管或者其他發(fā) 熱體作為紅外輻射源，但是這種紅外輻射源不具備精確的溫度控制能力，而且這種紅外輻 射源的輻射強度、輻射亮度等紅外特征受環(huán)境天氣影響較大，因此無法提供穩(wěn)定可靠的紅 外輻射特性。硅碳棒能夠耐高溫，其在大氣環(huán)境中的正常使用溫度可達1450°C，完全能夠滿 足用于設計紅外靶標的定量型高溫紅外輻射源的工作溫度要求，而且硅碳棒的升溫快、高 溫變形小，因此可以用來設計紅外靶標的定量型高溫紅外輻射源。
[0035] 娃碳棒在一定波長范圍內可以近似為灰體，根據普朗克黑體福射定律，娃碳棒在 單位波長間隔內向周圍空間發(fā)射的輻射功率與波長和溫度的關系近似為：
[0037] 其中，X表示輻射波長，^^表示輻射功率，h普朗克常數，T表示輻射溫度，c為光 速，k玻爾茲曼常數。根據公式1控可知，通過控制硅碳棒的輻射溫度即可控制硅碳棒的輻 射功率。
[0038] 本發(fā)明中的輻射源為硅碳棒陣列33,硅碳棒陣列33的兩端分別與控制器2連接， 用于在控制器2的控制下產