红外光谱辐射计的工作原理解析

红外光谱辐射计或称红外光谱仪，是用于测量军舰、飞机、坦克、红外干扰弹等目标光谱辐射特性的仪器。它既可以在自动回转台上跟踪活动目标并进行测量，又可以放在三角架上对固定目标进行测量，能实时显示并打印目标的光谱辐射强度曲线和光谱辐射强度值。

红外光谱辐射计由红外测量头、电源和信号处理系统三部分组成。测量头由接收光学系统、斩光器、渐变滤光片、光电探测器、光电信号前置放大及滤波、信号处理器、观察瞄准和支架等组成。电源对整个光谱仪供电。用计算机完成信息采集、存储、计算、显示、打印和控制等功能。其工作原理是，红外光学系统把目标的红外辐射聚集到红外探测器上，并以光谱和空间滤波方式抑制背景干扰，红外探测器将集聚的辐射能转换成电信号，微弱的电信号经放大和处理后，输送给控制和跟踪执行机构或送往显示记录装置。

用红外光谱辐射计对烟火药的红外辐射进行测试，测得的电压值V（λ）除以红外光谱辐射计在此光谱下的光谱响应R辐射计（λ），并对其归一化即可得到归一化光谱辐射强度I（λ）：

因为烟火药的红外光谱辐射强度与归一化光谱辐射强度只相差一个系数，即

所以求出系数c1，即可得到烟火药的红外光谱辐射强度。

对红外光谱辐射计来说，测试烟火药的红外辐射强度与黑体标定的工作原理相同，因此利用与标定时相似的分析方法可知，红外光谱辐射计输出电压峰值Vtar与烟火药红外光谱辐射强度Itar有如下关系：(www.xing528.com)

因此有

式中，C——红外辐射计仪器常数，根据标定结果可由式（12.20）计算得到；

Vtar、Ltar——分别为红外辐射计输出电压和测试距离。

由于I（λ）已测出，Rrtv（λ）已由计量部门标定，所以可由上式计算得到itar，求出c1后，即可由式（12.19）得到烟火药的红外光谱辐射强度Itar（λ）。

对于烟火药在λ3～λ4波段的红外辐射强度，则可由下式得到：