1、 课题应用背景1
2、 仪器工作原理2
3、 仪器光学系统3
4、 各部分结构设计5
1）、目镜5
2）、物镜6
3）、场栏反射镜57
4）、反射镜179
5、 改进意见11
6、 心得体会12
7、 参考文献12
课题应用背景。
多波长辐射测温法是在一个仪器中制成多个光谱通道， 利用目标的多光谱辐射测量信息经过数据处理得到目标真温和材料光谱发射率。该方法适应性强，不需要辅助设备和附加信息，对被测对象也没有特殊要求，特别适合于高温、甚高温目标的真温及材料发射率的同时测量，在目前已有的应用中表现了极好的发展前景。多光谱辐射测温法的数学模型有基于检定常数的数学模型、基于亮度温度的数学模型和基于参考温度的数学模型。
这次课程设计中的棱镜分光多波长高温计是一种新型的辐射测温仪器，可广泛应用于航天、航空、核能、兵器、冶金材料、能源等领域，作为非黑体的真温测量、热物性动态测试及温度传递等。它具有测温范围宽（-50~3000℃），反应速度快（亚毫秒级），长期稳定性好，使用寿命长等优点。它适用于远距离目标、运动物体、带电物体及不可接触的目标温度测量。
仪器工作原理。
棱镜分光多波长测温计采用棱镜分光获得工作波长，它最多可有35个波长，选择灵活。它克服了传统的干涉滤光片分光限定工作波长的不足，从而提高了仪器的精度和长期稳定性。
在结构中可以通过调节目镜手轮套筒来调节目镜焦距，使瞄准更加准确；调节物镜手轮套筒来调节物镜焦距，使光线达到所需要的标准，从而使测得的温度更加精准。
仪器光学系统。
仪器的光路系统提供了辐射能量传播的通道，如图1和表1所示。目标辐射的能量经主物镜成像于场栏反射镜5，一方面经分划板7、场镜8和目镜在孔径光栏11处成像用于瞄准，另一方面成像于视场光栏的能量经分划场镜6入射到准直物镜准直为平行光，再投射到组合棱镜14上，组合棱镜将复式光展成光谱，经暗箱物镜聚焦于反射镜17，反射至探测器线列，经转换及电路处理可直接显示被测目标的真实温度。
表1各部分结构。
一、目镜。目镜是由表1中的分划板7、场镜8、目镜负片9、目镜正片10和孔径光栏11组成的。其中场镜8、目镜负片9、目镜正片10和孔径光栏11是相对之间没有运动的，它们和分划板7之间只有相对之间的移动而没有相对转动，分划板7和场镜8之间的距离为13~23mm。
可以实现以上要求的有差动螺旋、螺母转螺杆动等结构，虽然差动螺旋的精度可以比较高，但螺母转螺杆动结构也可以达到一定的精度且结构比较简单，因此我采用了螺母转螺杆动结构，结构如图2所示。
图2目镜结构图中，零件43目镜手轮套筒相当于螺母转螺杆动原理结构中的螺母，通过零件39套筒ⅲ和零件48定位螺钉m3﹡12来固定，使其只能做旋转运动；零件41套筒相当于螺母转螺杆动原理结构中的螺杆，它和零件43目镜手轮套筒通过螺纹连接，当零件43目镜手轮套筒做旋转运动时，零件41套筒做直线运动。图中零件42场镜和零件40分划板的距离为18mm，当零件43目镜手轮套筒顺时针转动时，零件41套筒带动安装在它中的零件向远离零件40分划板的方向移动，可以移动0~5mm；当零件43目镜手轮套筒逆时针转动时，零件41套筒带动安装在它中的零件向靠近零件40分划板的方向移动，可以移动0~5mm。零件49防转螺钉m3﹡8在固定槽中左右移动控制零件41套筒带动安装在它中的零件在这个距离范围内做直线运动。
其中零件孔径光栏47和零件41套筒，目镜和箱体之间都是通过螺纹连接的，如图2中所示。
其中，螺母转螺杆动原理结构如图3所示。螺母只是转动而不移动，而螺杆则是只移动而不转动，正好可以实现场镜、目镜负片、目镜正片和孔径光栏的平行移动。
图3二、物镜。
物镜是由表1中的主物镜和孔径光栏4组成的，其中主物镜和孔径光栏4跟分划场镜6之间只有相对移动而没有相对转动，孔径光栏4和分划场镜6之间的距离为147~160mm。与目镜原理相同，物镜也选用了螺母转螺杆动原理结构，结构如图4所示。
图4物镜结构图中，零件6物镜手轮套筒相当于螺母转螺杆动原理结构中的螺母，通过零件7套筒和零件9定位螺钉m5﹡12来固定，使其只能做旋转运动；零件5套筒相当于螺母转螺杆动原理结构中的螺杆，它和零件6物镜手轮套筒通过螺纹连接，当零件6物镜手轮套筒做旋转运动时，零件5套筒做直线运动。图中零件10孔径光栏和零件18分划场镜的距离为160mm，此时零件10孔径光栏和零件18分划场镜处于最大距离处。当零件6物镜手轮套筒顺时针转动时，零件5套筒带动安装在它中的零件向远离零件18分划场镜的方向移动，还可以移动0mm；当零件6物镜手轮套筒逆时针转动时，零件5套筒带动安装在它中的零件向靠近零件18分划场镜的方向移动，还可以移动0~13mm。
零件8防转螺钉m5﹡14在固定槽中左右移动控制零件5套筒带动安装在它中的零件在这个距离范围内做直线运动。
其中物镜和箱体之间是通过螺纹连接的，如图4中所示。
三、场栏反射镜5
图1中场栏反射镜5的安装结构如图所示，其可以沿导轨做直线运动。其中导轨为直角导轨，原理结构如图8所示，图5
图6图7且导轨和导轨两边的手动转轴的支架是一体的安装在箱底上，场栏反射镜底座安放在其上，通过导轨压板固定，使其可以沿导轨做直线运动。场栏反射镜底座上有一个三面的槽，可以吧场栏反射镜插入其中，另一面用压板固定。
图8**图中的零件50场栏反射镜安装在零件51场栏反射镜底座上相当于图8中的零件1，可以沿导轨做直线运动。零件50场栏反射镜和零件51场栏反射镜底座的运动原理为螺杆转螺母动，原理结构如图9所示，螺杆只做旋转运动，而螺母只做直线运动。其中，零件51场栏反射镜底座和固定在其上的零件50场栏反射镜相当于螺杆转螺母动原理结构图中的螺母，零件12手动转轴相当于螺杆转螺母动原理结构图中的螺杆。
**图中零件50场栏反射镜正处于工作状态，当瞄准完成后要把它移开，使光线可以到达零件18分划场镜，此时，就应该逆时针旋转零件12手动转轴的手动旋转部位，使零件51场栏反射镜底座和固定在其上的零件50场栏反射镜向左移动（移动方向是按图5给出的）直到零件10孔径光栏所通过的光线都可到达零件18分划场镜。
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