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一种模拟太阳光的被动红外探雷实验装置


技术摘要:
本发明公开了一种模拟太阳光的被动红外探雷实验装置,包括型材架、红外相机组件、黑体组件、红外灯组件、盛土容器、斜坡支撑板、大功率电源以及数据采集装置。红外相机组件固定于型材架顶部,黑体组件固定在其下方,通过无线遥控黑体左右移动实现成像和定标。红外灯组  全部
背景技术:
地雷是一种使用广泛、便于制造、廉价高效的武器。现代战争中,地雷仍旧广泛使 用着,同时遗留地雷可能会带来潜在危害。传统的探雷方法有机械式、电子式、化学式、利用 动物等,大都是近场探测,探测效率低,危险性大。特别是一些地形复杂的地方,机械化的探 雷装备根本派不上用场。近年来,发展了一些新兴的探雷技术,如脉冲雷达探雷技术、红外 成像探雷技术、中子探雷技术、核四极矩共振探雷技术。随着红外技术的发展,使远距离大 面积探雷成为可能。被动红外探雷隐蔽性好,无需额外的辐射源,红外相机可以做得轻巧便 于携带,该项技术有望用于机载来实现远距离大面积的探雷作业。目前国内对于该方法的 研究还处于起步阶段,理论研究居多,实验研究一般选在能接收到太阳光照射的空旷室外 进行(详见《:红外热成像在地雷探测中的应用研究》.山西:中北大学.2016)。室外实验容易 受天气影响,日照强度、气温、风速等环境条件有一定的随机性。为了展开系统性的研究,需 要发明一种被动红外探雷的实验装置。 本发明利用可调红外灯阵、可移动定标黑体、带滚轮的盛土容器,实现了一种能够 模拟太阳光、实时定标、灵活更换实验土壤的被动红外探雷实验装置,该装置可用于建立被 动红外探雷的标准数据库。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种模拟太阳光的被动红外探雷实验装置,解决当前室外 被动红外探雷技术研究受天气、环境等不确定性因素影响的问题。本发明组装简便,操作灵 活,性能稳定,成本低。 本发明采用下述技术方案: 一种模拟太阳光的被动红外探雷实验装置,包括型材架1、红外相机组件2、黑体组 件3、红外灯组件4、盛土容器5、斜坡支撑板6、大功率电源7以及数据采集装置8。其特征在 于:所述红外相机组件2固定于所述型材架1顶部,向下定点观测,所述黑体组件3固定于所 述红外相机组件2下方,通过左右移动黑体实现成像和定标,成像时,黑体移至红外相机右 下方位于视场之外,定标时,黑体移至红外相机正下方充满视场,所述红外灯组件4位于盛 土容器5正上方,模拟太阳光均匀照射测区,所述盛土容器5放置于所述斜坡支撑板6上,斜 坡支撑板6与所述型材架1底面固定,所述大功率电源7用于红外灯供电,数据采集装置8用 于数据采集和存储。 所述型材架1由铝型材组装搭建而成,采用上窄下宽的构型,分界面为红外灯组件 4的安装面。 所述红外相机组件2由红外相机和相机固定板组成。所述红外相机固定于所述相 3 CN 111609762 A 说 明 书 2/3 页 机固定板上,相机的镜头正对相机固定板的中心孔。所述相机固定板通过螺栓连接固定于 所述型材架顶部。 所述黑体组件3由黑体、直线导轨、滑块以及直线电机组成。所述黑体通过螺钉固 定于滑块的上表面,可以随滑块一起在直线导轨上左右移动,直线电机一端与型材架固定, 另一端与黑体固连,通过无线遥控电机控制黑体左右移动。 所述红外灯组件由红外灯、灯座、转接座、球头调节装置、调节支座、红外灯固定 板、两个风道、八个风扇、风扇固定面板以及支撑框架组成。红外灯呈几何阵列排布,各自通 过引脚连接到所述灯座上。每个灯座由螺钉固定于所述转接座,转接座中心孔的内螺纹与 球头调节装置的外螺纹配合固定,最终将红外灯固定到调节支座上,再通过调节支座固定 到所述红外灯固定板。红外灯的下方布置有两个等截面的矩形风道,风道两端分别固定在 两侧的风扇固定面板上。所述8个风扇均匀分布在红外灯的两侧,通过螺栓连接固定于风扇 固定面板,一侧四个风扇吹风另一侧四个风扇抽风。所述红外灯固定板和所述风扇固定面 板均固定于支撑框架上,红外灯组件作为一个整体安装固定于所述型材架。 所述盛土容器由铝箱、隔热层、角铁、把手以及滑轮座组成。所述铝箱由五块铝板 致密点焊而成,连接处由角铁加固。所述把手分别固定于铝箱的一组对立面。所述滑轮座包 含滑轮和支撑底座,固定于铝箱底部,其中滑轮用于移动、支撑底座用于固定。所述隔热层 由四块低热导率的隔热板拼接而成,置于所述铝箱内侧,拼缝处小间隙配合。 所述斜坡支撑板组件由铝板和铝条拼接而成,所述铝板放置于型材架最下端,两 侧通过角铁与所述型材架固定。带斜坡的铝条拼接放置于铝板外侧。 所述大功率电源用于红外灯的持续供电,仪器性能稳定,电流和电压大小可以连 续可调,调节方式支持自动和自动,屏幕实时显示电流和电压数值。 所述数据采集装置用于图像数据采集和存储、温湿度传感器数据记录。 本发明具有如下优点: 结构形式简单,组装方便、成本低。红外灯角度全方位可调、热功率连续可调,能够 模拟不同日照强度的太阳光照,风道高效散热保证系统功能稳定;黑体运动由无线遥控,操 作简单可靠,便于实时高精度定标;盛土容器通过滑轮移动、千斤顶固定,操作灵活,方便不 同种类土壤更换。所述装置适用于被动红外探雷实验,实验场地不限,实验条件具有可重复 性,可用于建立被动红外探雷标准数据库。 附图说明 图1是本发明的一个实施例的总体结构实体图。 图2是本发明的一个实施例的单组红外灯的前视图。 图3是本发明的一个实施例的红外灯组件的轴测图。 图4是本发明的一个实施例的盛土容器的轴测图。 图5是红外灯热功率随时间变化曲线。
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