专利名称：基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及红外波段光学测试领域，尤其是一种基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置。
背景技术：
为了测试红外波段烟幕的光学透过率，在现有测试装置中，有一种基于红外成像仪的光学透过率测试装置，见图1所示，该装置由黑体靶标a、大型烟幕箱b、搅拌风扇C、采样头d、发烟剂试样e、红外成像仪f、计算机g组成。其测试过程为，第一步在没有烟幕的情况下，来自黑体靶标a辐射的红外热能经烟幕箱b被红外热像仪f接收后，在计算机g显示器上出现清晰的靶标红外热像图，通过软件记录此时的红外视频图像；第二步为通过发烟剂试样e施放烟幕后，搅拌风扇c开始运转，使烟幕箱内烟幕达到分布均匀的状态，采样头d采集烟幕箱的浓度，由于烟幕对黑体靶标a红外辐射能量的吸收和散射作用，使得红外成像仪f接收到的黑体靶标热图发生变化，图像由清晰变�：ü砑锹枷嘤Φ暮焱馐悠低枷瘛！け嘀瞥绦蚨陨鲜鍪笛楣讨兴锹嫉暮焱馐悠低枷窠写恚扑愎讨校谔灏斜阛各部分的温度相同，其辐射亮度也相同，由于辐射亮度与灰度成正比，因此烟幕施放前，黑体靶标a各部分的灰度应该是相同的。在没有施放烟幕情况下，处理得到黑体靶标a
的平均灰度值4以及黑体靶标a周围背景一定区域的平均灰度值。施放烟幕后，处理
得到黑体靶标a的平均灰度值I1以及黑体靶标a周围背景一定区域的平均灰度值。烟
幕红外波段的透过车T由下式可得
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Aj 一 L桃由于现有测试装置采用大型烟幕箱，如图1中的烟幕箱b，导致测试装置体积庞大。此外，通过对红外热像仪f所得到的灰度图像进行烟幕透过率的计算，测试精度较低。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种能够提高热红外波段生物气溶胶透过率的测试精度、减小测试装置体积的基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置。为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案一种基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置，包括烟幕箱，其上开设进口和出口，黑体靶标位于与烟幕箱的进口处，红外光谱仪位于烟幕箱的出口处，黑体靶标和红外光谱仪光学同轴，红外光谱仪的输出端与计算机相连，烟幕箱上还设置用于向箱内抛洒生物颗粒的抛洒装置，粉尘米样器和风扇位于烟幕箱内。由上述技术方案可知，本实用新型通过抛撒装置向烟幕箱内抛撒生物颗粒，以形成生物气溶胶；采用红外光谱仪取代红外成像仪，可直接测试光谱透过率，从而提高测试精度。同时，本实用新型采用自制的小型烟幕箱取代大型烟幕箱，减小了测试装置的体积。
图1为现有技术的结构示意图，图2为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式一种基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置，包括烟幕箱2，其上开设进口 2a和出口 2b，黑体靶标I位于与烟幕箱2的进口 2a处，红外光谱仪6位于烟幕箱2的出口 2b处，黑体靶标I和红外光谱仪6光学同轴，红外光谱仪6的输出端与计算机7相连，烟幕箱2上还设置用于向箱内抛洒生物颗粒的抛洒装置3，粉尘采样器4和风扇5位于烟幕箱2内。如图2所示。如图2所示，所述的烟幕箱2为一空腔的箱体，所述的进、出口 2a、2b对称开设在烟幕箱2的左、右两侧箱体上。所述的抛洒装置3由鼓风机3a和送料导管3b组成，鼓风机3a的出风口与送料导管3b的一端连接，送料导管3b的另一端深入烟幕箱2的空腔内，送料导管3b内置有待抛洒的生物颗粒。鼓风机3a与送料导管3b连接是可拆卸的，实验时，首先将待抛洒的生物颗粒放置于送料导管3b内，然后连接鼓风机3a与送料导管3b，打开鼓风机3a的开关，通过鼓风机3a送风将生物颗粒抛洒至烟幕箱2内。所述的粉尘采样器4位于烟幕箱2箱体内的中心位置，黑体靶标1、粉尘采样器4和红外光谱仪6位于同一条水平中心轴线上。所述的搅拌风扇5位于烟幕箱2箱体的底部。以下结合图2对本实用 新型作进一步的说明。本实用新型的测试过程为
第一，在没有生物气溶胶的情况下，来自黑体靶标I辐射的红外热能经自制小型
的烟幕箱2被傅里叶变换的红外光谱仪6接收后，在计算机7上记录下此时测量值A ;第二，通过抛撒装置3向烟幕箱2内抛撒生物颗粒，以形成生物气溶胶，用于搅拌的风扇5开始运转，使烟幕箱2内生物气溶胶达到分布均匀的状态，粉尘采样器4采集烟幕箱2内的生物气溶胶的浓度，由于生物气溶胶对黑体靶标I红外辐射能量的吸收和散射作
用，使得红外光谱仪6接收到的黑体靶标I数据发生变化，记录下此时的测量值為。生物气
溶胶的光谱透过率τ由下式可得
τ=Αχ οο%
-Rq此值可通过红外光谱仪6直接读取。总之，本实用新型通过抛撒装置3向烟幕箱2内抛撒生物颗粒，以形成生物气溶胶；采用红外光谱仪6取代红外成像仪，可直接测试光谱透过率，从而提高测试精度。同时，本实用新型采用自制的小型烟幕箱2取代大型烟幕箱，减小了测试装置的体积。
权利要求1.一种基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置，其特征在于包括烟幕箱(2)，其上开设进口(2a)和出口(2b)，黑体靶标(I)位于与烟幕箱(2)的进口(2a) 处，红外光谱仪(6)位于烟幕箱(2)的出口(2b)处，黑体靶标(I)和红外光谱仪(6)光学同轴，红外光谱仪(6)的输出端与计算机(7)相连，烟幕箱(2)上还设置用于向箱内抛洒生物颗粒的抛洒装置(3 )，粉尘采样器(4 )和风扇(5 )位于烟幕箱(2 )内。
2.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置， 其特征在于所述的烟幕箱(2)为一空腔的箱体，所述的进、出口(2a、2b)对称开设在烟幕箱(2)的左、右两侧箱体上。
3.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置， 其特征在于所述的抛洒装置(3)由鼓风机(3a)和送料导管(3b)组成，鼓风机(3a)的出风口与送料导管(3b)的一端连接，送料导管(3b)的另一端深入烟幕箱(2)的空腔内，送料导管(3b)内置有待抛洒的生物颗粒。
4.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置， 其特征在于所述的粉尘采样器(4)位于烟幕箱(2)箱体内的中心位置，黑体靶标(I)、粉尘采样器(4)和红外光谱仪(6)位于同一条水平中心轴线上。
5.根据权利要求1所述的基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置， 其特征在于所述的搅拌风扇(5)位于烟幕箱(2)箱体的底部。
专利摘要本实用新型涉及一种基于傅里叶变换红外光谱仪的生物气溶胶透过率测试装置，包括烟幕箱，其上开设进口和出口，黑体靶标位于与烟幕箱的进口处，红外光谱仪位于烟幕箱的出口处，黑体靶标和红外光谱仪光学同轴，红外光谱仪的输出端与计算机相连，烟幕箱上还设置用于向箱内抛洒生物颗粒的抛洒装置，粉尘采样器和风扇位于烟幕箱内。本实用新型通过抛撒装置向烟幕箱内抛撒生物颗粒，以形成生物气溶胶；采用红外光谱仪取代红外成像仪，可直接测试光谱透过率，从而提高测试精度。同时，本实用新型采用自制的小型烟幕箱取代大型烟幕箱，减小了测试装置的体积。
文档编号G01N21/35GK202886275SQ20122053290
公开日2013年4月17日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者胡以华, 顾有林, 郑之明, 雷武虎, 孙杜娟, 李乐, 李晓霞, 王鹏 申请人:中国人民解放军电子工程学院
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