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最小可分辨气体浓度的等效测试评价方法

李家琨 王霞 金伟其 张旭

最小可分辨气体浓度的等效测试评价方法

李家琨, 王霞, 金伟其, 张旭
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  • 最小可分辨气体浓度(MRGC)是最新提出的一种客观评价气体泄漏红外成像检测系统的性能参数, 但MRGC测试系统较为复杂. 本文首先推导建立了MRGC的数学模型, 然后在比较MRGC与常规热成像系统的最小可分辨温差(MRTD)性能参数模型原理以及测试方法的基础上, 依据最小可分辨辐射响应差相等的条件, 提出了一种气体泄漏红外成像检测系统的MRGC等效测试评价方法, 并对乙烯气体进行了MRGC的直接测量与等效测试结果的比较. 结果表明两者具有较好的一致性, 是一种可行的普适测试方法. 由于等效测试法只需常规MRTD 测试结果及气体红外光谱数据库, 方法简单可靠, 具有推广应用价值, 对气体泄漏红外成像检测系统的研发和应用具有重要的意义.
    • 基金项目: 北京市自然科学基金重点项目(批准号: 4121002)资助的课题.
    [1]

    Zhang J L, Nie H B, Wang Z B, Tian E M, Zhang H 2008 Journal of North University of China (Natural Science Edition) 29 265 (in Chinese) [张记龙, 聂宏斌, 王志斌, 田二明, 张辉 2008 中北大学学报(自然科学版) 29 265]

    [2]

    Liu X, Wang L X, Jin W Q, Wang X 2009 Infrared Technology 31 563 (in Chinese) [刘秀, 王岭雪, 金伟其, 王霞 2009 红外技术 31 563]

    [3]

    Samer S, Roland H, Peter R, Jens E, Axel K, Jörn H G 2012 Opt. Eng. 51 111717

    [4]

    Jonas S, Petter W, Hans E, Sune S 2000 Opt. Express 6 92

    [5]

    Edward N, Shankar B, Philippe B 2010 Proc. SPIE 7661 76610K

    [6]

    Nathan H, Robert T K, Christopher G M, Jeffrey A P, Paul D, Dave F, Paul S, Elizabeth A 2013 Proc. SPIE 8710 871005

    [7]

    Li J K 2015 Ph. D. Dissertation (in Chinese) [李家琨 2015 博士论文 (北京: 北京理工大学)]

    [8]

    Lloyd J M 1975 Thermal Imaging System (New York: Plenum Press)

    [9]

    Michael C, Dudzik 1993 The Infrared & Electro-Optical System Handbook (Vol. 4) (Bellingham: SPIE Optical Engineering Press) pp235-241

  • [1]

    Zhang J L, Nie H B, Wang Z B, Tian E M, Zhang H 2008 Journal of North University of China (Natural Science Edition) 29 265 (in Chinese) [张记龙, 聂宏斌, 王志斌, 田二明, 张辉 2008 中北大学学报(自然科学版) 29 265]

    [2]

    Liu X, Wang L X, Jin W Q, Wang X 2009 Infrared Technology 31 563 (in Chinese) [刘秀, 王岭雪, 金伟其, 王霞 2009 红外技术 31 563]

    [3]

    Samer S, Roland H, Peter R, Jens E, Axel K, Jörn H G 2012 Opt. Eng. 51 111717

    [4]

    Jonas S, Petter W, Hans E, Sune S 2000 Opt. Express 6 92

    [5]

    Edward N, Shankar B, Philippe B 2010 Proc. SPIE 7661 76610K

    [6]

    Nathan H, Robert T K, Christopher G M, Jeffrey A P, Paul D, Dave F, Paul S, Elizabeth A 2013 Proc. SPIE 8710 871005

    [7]

    Li J K 2015 Ph. D. Dissertation (in Chinese) [李家琨 2015 博士论文 (北京: 北京理工大学)]

    [8]

    Lloyd J M 1975 Thermal Imaging System (New York: Plenum Press)

    [9]

    Michael C, Dudzik 1993 The Infrared & Electro-Optical System Handbook (Vol. 4) (Bellingham: SPIE Optical Engineering Press) pp235-241

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出版历程
  • 收稿日期:  2015-01-30
  • 修回日期:  2015-04-06
  • 刊出日期:  2015-08-05

最小可分辨气体浓度的等效测试评价方法

  • 1. 北京理工大学, 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
    基金项目: 

    北京市自然科学基金重点项目(批准号: 4121002)资助的课题.

摘要: 最小可分辨气体浓度(MRGC)是最新提出的一种客观评价气体泄漏红外成像检测系统的性能参数, 但MRGC测试系统较为复杂. 本文首先推导建立了MRGC的数学模型, 然后在比较MRGC与常规热成像系统的最小可分辨温差(MRTD)性能参数模型原理以及测试方法的基础上, 依据最小可分辨辐射响应差相等的条件, 提出了一种气体泄漏红外成像检测系统的MRGC等效测试评价方法, 并对乙烯气体进行了MRGC的直接测量与等效测试结果的比较. 结果表明两者具有较好的一致性, 是一种可行的普适测试方法. 由于等效测试法只需常规MRTD 测试结果及气体红外光谱数据库, 方法简单可靠, 具有推广应用价值, 对气体泄漏红外成像检测系统的研发和应用具有重要的意义.

English Abstract

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