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随着红外应用的扩展和探测器技术的发展,非制冷红外热像仪的测温功能得到越来越广泛的应用。红外热像仪为复杂环境中的超高温度场测量技术研究提供了崭新的思路。本文针对超高温度场测量的应用需求,在红外辐射测温理论基础上,分析实现红外测温的关键技术,建立红外热像仪测温物理模型,实现了长波红外热像仪的超高温度场测量,并且整合出完整的红外热像仪温度场测量系统,并进行现场实验,达到较好效果。围绕红外测温的特殊需求,分析热像仪得到的辐射量情况,推演出可实现红外热像仪温度测量的方法。针对测温需求,本课题选择定制一款长波非制冷红外热像仪作为研究对象,结合标准辐射源黑体搭建辐射定标平台,并进行定制的热像仪性能初探。实验发现采取该热成像系统在较低温度出现探测器饱和情况。为解决问题提出添加衰减装置红外衰减片的方案扩展探测器的饱和阈值,进一步进行定标实验。由于热成像系统积分时间可调,建立一种简便的辐射定标模型,实现一次定标完成全部积分时间的标定。为验证该模型的准确性,采取温度反演的方法计算测温误差,保证红外测温的精确度。考虑到红外热像仪的测温稳定性,进行相应的性能评估。结合红外热成像系统的性能评价标准,对定制红外热像仪的信号传递函数SiTF、噪声等效温差NETD、测温一致性和测温范围进行研究,测试结果证明该设备性能稳定,为该热像仪的使用和应用拓展提供了可参考的依据。针对温压炸药爆炸温度场测量的特殊性,建立野外的红外测温模型,进行热像仪的精确测温研究,并进行爆炸现场实验。为保证实验数据的准确性,采取待测温压PMX炸药和TNT参照实验的方法。为简化数据处理的繁琐操作,应用MATLAB开发专用的爆温测试数据处理软件。该软件以实时爆炸数据为依据,直观地显示爆炸超高温度场的测试参数,可方便溯源和进行二次开发,同时进一步拓展了热像仪的应用领域。