基于shutter调制原理的超低温真空红外辐射计的制作方法

技术特征：
1.一种基于shutter调制原理的超低温真空红外辐射计，其特征在于，包括调制组件、光机结构、红外探测器及电子学组件；所述调制组件放置在待测设备与光机结构之间，包括shutter调制器和shutter挡板，所述shutter调制器控制shutter挡板以固定频率移动，间歇式遮挡待测设备的辐射能量传递；所述光机结构用于汇聚辐射能量；所述红外探测器及电子学组件用于定量化采集和处理辐射能量。2.根据权利要求1所述的超低温真空红外辐射计，其特征在于，所述shutter调制器包括支撑架、切换导轨、滑块、传动连杆、控制电机；所述切换导轨水平安装在所述支撑架上，所述滑块安装在所述切换导轨上；所述控制电机安装在所述支撑架上，所述控制电机通过传动连杆驱动所述滑块沿所述切换导轨做水平往复运动；所述shutter挡板竖直安装在所述shutter调制器的滑块上。3.根据权利要求2所述的超低温真空红外辐射计，其特征在于，所述支撑架包括一立板，所述控制电机安装在所述立板背面且控制电机转轴垂直穿过所述立板，所述切换导轨水平安装所述立板前面；所述传动连杆包括短连杆和长连杆，所述短连杆、长连杆的一端叠放通过销轴连接，两连杆可相对销轴转动，所述短连杆自由端与控制电机转轴连接，所述长连杆自由端与滑块固定。4.根据权利要求2所述的超低温真空红外辐射计，其特征在于，所述滑块与所述切换导轨上下边缘通过卡槽配合；所述shutter挡板与所述滑块之间安装隔热块；所述控制电机为高低温步进电机，所述控制电机外包裹双层隔热屏蔽膜。5.根据权利要求1所述的超低温真空红外辐射计，其特征在于，所述shutter挡板包括内部设置空腔的辐射板，所述辐射板上设置连通内部空腔的制冷剂出入口；所述辐射板表面喷涂超黑材料高发射率涂层，所述辐射板靠近光机结构侧面设置微锥结构。6.根据权利要求1所述的超低温真空红外辐射计，其特征在于，所述光机结构整体设置在壳体中，所述壳体外盘绕制冷管路。7.根据权利要求6所述的超低温真空红外辐射计，其特征在于，所述光机结构包括主反射镜、次反射镜、殷钢连接杆、壳体、制冷管路；所述主反射镜、次反射镜分别通过支撑底座安装在壳体内，所述主反射镜、次反射镜支撑底座之间通过殷钢连接杆连接，所述主反射镜用于汇聚入射能量，所述次反射镜用于光路折转；所述壳体靠近shutter挡板一侧留有辐射入口，所述壳体外部盘绕制冷管路，所述制冷管路预留制冷剂出入口。8.根据权利要求1所述的超低温真空红外辐射计，其特征在于，所述红外探测器安装在光机结构出射方向，包括探测器面、制冷连接杆、探测器制冷器、探测器支撑架、探测器支撑底座；所述探测器面布置在壳体内，用于接收次反射镜出射的光，所述探测器面固定在制冷连接杆一端，所述制冷连接杆另一端穿过壳体安装在探测器制冷器上，所述探测器制冷器通过支撑架安装在支撑底座上，所述探测器支撑底座与次反射镜支撑底座之间通过殷钢连接杆连接。9.根据权利要求1所述的超低温真空红外辐射计，其特征在于，所述调制组件、光机结构、红外探测器整体设置在真空冷舱中，所述电子学组件设置在真空冷舱外；所述shutter挡板包括内部设置空腔的辐射板，所述辐射板上设置连通内部空腔的制冷剂出入口，所述光机结构整体设置在壳体中，所述壳体外盘绕制冷管路，在真空冷舱外设置液氮罐，液氮罐连通shutter挡板制冷剂出入口、光机结构制冷管路制冷剂出入口。
10.一种基于shutter调制原理的超低温真空红外辐射计测试方法，其特征在于，采用权利要求1～9中任一项所述的超低温真空红外辐射计，所述测试方法包括如下步骤将shutter挡板作为标准黑体，控制其稳定在第一温度；控制shutter挡板以第一固定频率进行调制，采集对应的电压信号值；调整shutter挡板稳定在第n温度，n≥2，重复前述过程，完成校准；将超低温真空红外辐射计对准待测设备，并使其光轴与待测设备光轴重合；待测设备完成开机预热并稳定在某一温度；控制shutter挡板第二固定频率进行调制，监测shutter挡板的温度，待其稳定；采集当前待测设备的电压信号值，根据校准结果，将电压信号值转换为辐射温度值，完成待测设备的测试。

技术总结
本发明提供了一种基于shutter调制原理的超低温真空红外辐射计，包括调制组件、光机结构、红外探测器及电子学组件；所述调制组件放置在待测设备与光机结构之间，包括shutter调制器和shutter挡板，所述shutter调制器控制shutter挡板以固定频率移动，间歇式遮挡待测设备的辐射能量传递；所述光机结构用于汇聚辐射能量；所述红外探测器及电子学组件用于定量化采集和处理辐射能量。本发明将调制组件放置在辐射计光机结构外，用以替代斩波器，降低了由于调制系统给系统带来的热影响。由于调制系统给系统带来的热影响。由于调制系统给系统带来的热影响。


技术研发人员：郭亚玭 曹清政 马越岗 张林军 邱超 张玉国
受保护的技术使用者：北京振兴计量测试研究所
技术研发日：2021.08.16
技术公布日：2023/2/17