静态干涉型高温温度场成像探测方法研究

为了实现航空航天发动机尾焰、燃烧、爆炸等高温温度场的非接触高精度测量,对静态干涉型高温温度场探测方法展开研究.首先,设计静态干涉型高温温度场探测系统,理论分析高温温度场测量原理,研究高温干涉信号强度最低点光程差与温度的关系;其次,针对常用温度范围及可见光面阵探测器的响应波段,设计静态干涉具Savart棱镜,结合一维扫描实现温度场成像;最后,设计光学系统,拟合获得干涉最弱光程差与温度的对应关系,并获得线性拟合公式,仿真验证温度场经过系统后到达面阵探测器的干涉信号图像.结果表明,该静态干涉型高温温度场探测方法可实现1 000 K-3 000 K温度的高精度探测,且在线性区域,温度测量分辨率为 1.4 K,温度测量相对误差优于 0.8%.本文研究为军民领域的高精度高温温度场成像提供参考.