隨著集成制造業(yè)的發(fā)展,人們對紅外鏡頭提出了更高的設(shè)計要求。機械被動式消熱差紅外鏡頭在設(shè)計時,要綜合考慮光學(xué)元件的折射率、鏡片間隔和鏡片中心厚度隨溫度變化而產(chǎn)生的影響,傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難在結(jié)構(gòu)設(shè)計階段兼顧其光學(xué)性能,也無法檢驗設(shè)計完成后的鏡頭是否滿足使用要求。因此,為了保證機械被動式消熱差紅外鏡頭設(shè)計的合理性以及得到鏡頭相關(guān)光學(xué)性能指標(biāo),需要對其進行光機熱集成設(shè)計。本文在機械被動式消熱差紅外鏡頭結(jié)構(gòu)設(shè)計理論的基礎(chǔ)上,利用ANSYS的結(jié)構(gòu)分析模塊,分析了三種熱補償材料的熱變形位移。選擇熱膨脹過程相對穩(wěn)定,光機熱集成分析仿真性更好得POM（聚甲醛）作為熱補償材料,并運用Pro-e的結(jié)構(gòu)設(shè)計模塊,對機械被動式消熱差紅外鏡頭進行了結(jié)構(gòu)設(shè)計。為了在設(shè)計階段判斷機械被動式消熱差紅外鏡頭是否滿足使用要求,需要對其進行光機熱集成分析。在ANSYS中,建立該紅外鏡頭的有限元模型。以紅外鏡頭正常使用溫度區(qū)間內(nèi)的最高和最低溫度,作為載荷施加在紅外鏡頭上,進行熱應(yīng)力分析,得到各個節(jié)點的等效位移數(shù)據(jù)和相關(guān)熱應(yīng)力數(shù)據(jù)。根據(jù)有限元分析結(jié)果判斷在高低溫時,鏡頭的理論補償量是否滿足要求以及鏡片的自身變形情況。分離剛體位移... 

【文章來源】：昆明理工大學(xué)云南省

【文章頁數(shù)】：101 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?“哈勃”望遠鏡?圖１．３?ＪＷＳＴ空間光學(xué)遙感器??

射及反射等現(xiàn)象，輻射強度會發(fā)生衰減。然而，并非所有波段的紅外線都有明顯??的強度減弱現(xiàn)象，研究表明３￣５＾ｍ的短波和８？１２ｐｍ的長波具有很好的穿透性，??我們通常稱之為“大氣窗口（如圖２．１），目前市面上大部分的紅外熱像儀，主??要是針對兩個波段的“大氣窗口”進行檢測，最后通過計算機軟件計算并顯示出目??標(biāo)的表面溫度場，形成紅外熱圖。??１００??輸??〇?１?２?３?４?￥?６?７?８?９?１０?１１?１２?１３?１４?１５??波長（ｐｕｎ?＞??ｉ?ｉｆｌ?Ｍ?；?＊?Ｉ?＼?ｉ?ｉｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ??Ｏｉ?ＩｈＯ０?ＣＯ＾Ｈ，０?００，０，?曼收分子?Ｃ０，０，?Ｈｘ〇?Ｃ〇２?Ｃ〇ｉ??圖２．１大氣紅外透射曲線⑷??Ｆｉｇ．?２．１?Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ?ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ??自然界的任何物質(zhì)都處在在不斷的運動的過程中，當(dāng)物質(zhì)從高能狀態(tài)轉(zhuǎn)向低??９??

外輻射差轉(zhuǎn)變?yōu)槲锢砹浚郏常福荨Ｍㄟ^測量分析及綜合處理，就可以成功的將溫度信息??轉(zhuǎn)換為圖像信息，呈現(xiàn)出目標(biāo)不同部位的輻射差異，從而顯示出目標(biāo)的熱分布特??征圖（如圖２．２），這就是紅外成像技術(shù)的基本原理。??－?＾?ｉ??Ａｔ?Ｉ?電路處理??■?ｊ外輻射國?：—＾?］??體又?』（??１１?紅外熱圖??＼胃—＞?麵器??％紅外鏡頭??圖２．２紅外熱成像原理圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｏｆ?ｉｎｆｒａｒｅｄ?ｔｈｅｒｍａｌ?ｉｍａｇｉｎｇ??２．１．２紅外成像技術(shù)的發(fā)展概況及其優(yōu)勢??１８００年，“紅外線之父”一一Ｈｅｒｓｃｈｅｌ，利用水銀在不同溫度下的熱脹冷縮的??程度不同這一特性，發(fā)明了世界上第一只水銀溫度計，可謂是最早的“紅外探測??器”。此后，紅外探測技術(shù)的研究正式拉開了帷幕。１９３４年，德國的Ｈｏｌｓｔ等人研??制出世界上第一只紅外變像管，將紅外輻射圖像轉(zhuǎn)換為可見圖像，實現(xiàn)了紅外輻??射的光譜的可視性，紅外夜視系統(tǒng)正式走上了歷史的舞臺，并在第二次世界大戰(zhàn)??和隨后的朝鮮戰(zhàn)爭中得到了廣泛的運用。之后，美國德州儀器公司研制出了世界??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3520668