基于紅外熱像儀的溫壓彈爆炸溫度場(chǎng)測(cè)試

田培培，張 猛，王 高，李仰軍，武京治

?

基于紅外熱像儀的溫壓彈爆炸溫度場(chǎng)測(cè)試

田培培，張 猛，王 高，李仰軍，武京治

（中北大學(xué) 電子測(cè)試技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西 太原 030051）

復(fù)雜的野外環(huán)境大大影響了紅外熱像儀對(duì)爆炸溫度場(chǎng)的測(cè)量精度。從理論角度分析了影響測(cè)溫精度的因素，提出相關(guān)的改進(jìn)措施。溫壓彈爆炸測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)使用野外標(biāo)準(zhǔn)黑體對(duì)紅外熱像儀進(jìn)行實(shí)地定標(biāo)，準(zhǔn)確采集到溫壓彈的爆炸過(guò)程，并提取到相關(guān)數(shù)據(jù)。利用MATLAB軟件平臺(tái)對(duì)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，進(jìn)而得到爆炸火球表面的溫度場(chǎng)分布信息：爆炸火球的最高溫度2881℃；1000℃及其以上溫度場(chǎng)持續(xù)時(shí)間為1300ms；1000℃及其以上溫度場(chǎng)最大散布范圍為12.61m。測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)設(shè)置了CCD高速相機(jī)進(jìn)行可見(jiàn)光波段的測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，測(cè)試數(shù)據(jù)具有很高的精確性和可靠性。

紅外熱像儀；測(cè)溫精度；溫壓彈；溫度場(chǎng)分布

0 引言

溫壓彈，即采用溫壓炸藥制成的彈藥，是在新型固體燃料的研究基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型武器，是對(duì)常規(guī)武器的一項(xiàng)重大革新。最早由美國(guó)提出，目前各國(guó)都在開(kāi)展溫壓武器的研究工作。在世界軍事體系中，溫壓武器舉足輕重。因此對(duì)溫壓彈的毀傷效應(yīng)研究對(duì)于軍事領(lǐng)域未來(lái)的新型彈藥的研究意義重大，同時(shí)也關(guān)系著我國(guó)的國(guó)防安全及國(guó)防武器系統(tǒng)的完善[1]。

溫壓炸藥是一種由金屬粉和高能氧化劑等組成的混合炸藥，主要通過(guò)爆炸產(chǎn)生的高溫高壓毀傷目標(biāo)，其爆炸形成的火球溫度具有更高的熱輻射效應(yīng)。因此，測(cè)量爆炸火球的參數(shù)是溫壓藥劑熱效應(yīng)的研究基礎(chǔ)。紅外熱像儀測(cè)溫系統(tǒng)是一種全輻射測(cè)溫法，具有非接觸性、瞬時(shí)性和全場(chǎng)測(cè)量的性質(zhì)，能對(duì)特殊情況下的物體表面進(jìn)行全場(chǎng)溫度的測(cè)量[2-3]。由于溫壓藥劑爆炸后形成的火球主要是由非金屬及金屬高度氧化物顆粒組成，可近似看作灰體，爆炸形成的溫度較高，變化具有瞬時(shí)性，且火球內(nèi)部產(chǎn)生的高溫引起超高壓的沖擊波[4]，綜合因素考慮，紅外熱像儀測(cè)溫系統(tǒng)對(duì)于溫壓彈爆炸溫度場(chǎng)的測(cè)量非常適用。

通過(guò)紅外熱像儀測(cè)溫系統(tǒng)，對(duì)溫壓彈爆炸過(guò)程進(jìn)行測(cè)量，對(duì)野外復(fù)雜環(huán)境下的影響因素進(jìn)行了分析，采取相應(yīng)的改進(jìn)措施得到了溫壓彈爆炸火球的主要特征參數(shù)，對(duì)溫壓炸藥的熱輻射效應(yīng)評(píng)估具有重要意義。

1 紅外熱像儀測(cè)溫原理及精度分析

1.1 測(cè)溫原理

紅外熱像儀根據(jù)紅外輻射基本定律的原理對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。爆炸產(chǎn)生的火球向四周發(fā)射的紅外輻射攜帶溫度信息，與其自身的溫度存在著精確的定量關(guān)系，可通過(guò)紅外輻射基本定律推導(dǎo)。通過(guò)測(cè)量火球發(fā)射的紅外輻射能量，能夠準(zhǔn)確計(jì)算出火球的實(shí)際溫度及其溫度場(chǎng)分布，從而進(jìn)一步分析其熱毀傷效應(yīng)。

目標(biāo)物與所處環(huán)境之間的溫度不同，且發(fā)射率各異，紅外熱像儀利用此特性將其所產(chǎn)生的熱對(duì)比度以相對(duì)熱輻射強(qiáng)度分布的形式通過(guò)可視圖像顯示出來(lái)，如圖1所示。

圖1 紅外熱像儀拍攝的溫壓彈爆炸熱對(duì)比度圖像

圖2所示是紅外熱像儀的測(cè)溫原理圖，由爆炸火球發(fā)出的紅外輻射到達(dá)紅外探測(cè)器成為溫度表征信號(hào)，主要需經(jīng)歷3個(gè)階段：

1）火球輻射過(guò)程。根據(jù)溫壓藥爆炸過(guò)程的特點(diǎn)，用于測(cè)量溫度的火球輻射信號(hào)主要來(lái)源于高溫非金屬和金屬氧化物微粒的熱輻射，這些微粒的輻射特征可用灰體來(lái)描述，根據(jù)普朗克輻射定律，爆炸時(shí)，火球在[1,2]波段產(chǎn)生的輻射出射度()可由下式表示：

式中：1＝3.7415×104W×cm－2×μm4，2＝1.43879μm×K分別為第一、第二輻射常數(shù)，為發(fā)射率，由輻射源的材料及表面性質(zhì)決定，本試驗(yàn)中輻射源主要由高溫非金屬和金屬氧化物微粒組成，取＝0.8。

2）大氣傳輸過(guò)程。爆炸火球發(fā)出的輻射，經(jīng)大氣傳輸?shù)竭_(dá)紅外熱像儀，由于大氣的吸收和散射等因素的影響，紅外輻射會(huì)發(fā)生衰減。大氣透過(guò)率1，散射率2及大氣的總透過(guò)率分別由式(2)～(4)給出：

＝1×2×h(4)

式中：、0、分別為與大氣窗口相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；為傳播路徑中的可凝水量；為視距；為窗口中點(diǎn)波長(zhǎng)；為傳輸距離；h為海拔修正因子。

3）光電系統(tǒng)耦合過(guò)程。紅外輻射經(jīng)大氣傳輸后被熱像儀光學(xué)系統(tǒng)收集，并轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)圖像處理后輸出。

本次試驗(yàn)使用的是7.7～12.6mm的熱像儀，故這一過(guò)程可由式(5)描述：

綜合(1)、(4)、(5)式，可得熱像儀探測(cè)輻射強(qiáng)度信號(hào)與火球溫度的關(guān)系如下式：

()＝()()＝0.6598()() (6)

式中：()為參試紅外熱像儀的電壓溫度響應(yīng)函數(shù)。由前期熱像儀定標(biāo)試驗(yàn)給出，()由本次試驗(yàn)實(shí)測(cè)得到。這樣，可以解算出爆炸火球溫場(chǎng)各點(diǎn)的真實(shí)溫度，如下式：

圖2 紅外輻射測(cè)溫原理圖

1.2 精度分析

測(cè)溫精度主要從4方面進(jìn)行分析，即：紅外熱像儀輻射定標(biāo)、輻射源發(fā)射率的確定、傳輸過(guò)程的總透過(guò)率、溫度反演。

1）紅外熱像儀的輻射定標(biāo)

通過(guò)紅外熱像儀所得到的圖像并不是目標(biāo)物的真實(shí)溫度分布，而是將目標(biāo)物當(dāng)作黑體情況下的表面熱輻射的輻射量的分布，因此，紅外熱像儀的輻射定標(biāo)意義重大。通過(guò)輻射定標(biāo)，建立了紅外熱成像系統(tǒng)的探測(cè)元輸出信號(hào)的數(shù)字化量值與目標(biāo)實(shí)際輻亮度之間的定量關(guān)系[5]。在本文中利用LUMASENSE- M390標(biāo)準(zhǔn)黑體輻射源和BDB50型紅外目標(biāo)模擬器對(duì)紅外熱像儀分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室和野外實(shí)驗(yàn)環(huán)境下的定標(biāo)，并采用重復(fù)實(shí)驗(yàn)的方法，使得定標(biāo)數(shù)據(jù)更加精確。

2）輻射源發(fā)射率的確定

物體表面發(fā)射率是目標(biāo)紅外輻射特性建模與仿真的重要參數(shù)，對(duì)測(cè)溫精度有著重要的影響。現(xiàn)有的測(cè)量發(fā)射率的方法包括能量法、熱量法、多波長(zhǎng)法和發(fā)射率法[6-8]。發(fā)射率確定一直以來(lái)都是研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)，專家多年研究，進(jìn)展緩慢，紅外熱像儀的測(cè)溫精度與目標(biāo)表面的發(fā)射率有著密切的關(guān)系，且目標(biāo)材料的表面發(fā)射率越大，紅外熱像儀測(cè)得的精度越高[9-10]。目前能確定的是發(fā)射率的一個(gè)范圍，更精確的數(shù)值還有待進(jìn)一步的深入研究。

3）大氣傳輸

在大氣傳輸過(guò)程中，紅外熱輻射面臨著吸收、折射等各方面的影響，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境直接影響了測(cè)溫的精度，涉及到溫度、濕度、測(cè)試距離、風(fēng)、以及海拔等因素[11-12]。在本實(shí)驗(yàn)中，采用高精度溫濕度計(jì)測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)的溫度及濕度，通過(guò)激光測(cè)距儀測(cè)量目標(biāo)與紅外熱像儀之間的距離，并記錄風(fēng)向及海拔等信息。通過(guò)式(2)～(4)計(jì)算出大氣傳輸?shù)目偼高^(guò)率，最大程度減少誤差。

4）溫度反演

根據(jù)紅外熱像儀所得到的輻射量數(shù)據(jù)得到溫度，是測(cè)溫的關(guān)鍵。經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的理論推導(dǎo)過(guò)稱，得到(7)式，結(jié)合相應(yīng)的熱像儀定標(biāo)數(shù)據(jù)，可計(jì)算出任意點(diǎn)的真實(shí)溫度。考慮到計(jì)算過(guò)程中涉及到積分方程的求解，為了計(jì)算方便，以開(kāi)發(fā)的數(shù)值計(jì)算程序作為輔助。使用的部分紅外輻射量計(jì)算軟件界面如圖3所示。

圖3 使用的部分紅外輻射量計(jì)算軟件

此外，為了進(jìn)一步保證測(cè)量溫度場(chǎng)分布精度，本實(shí)驗(yàn)采取了幾何定標(biāo)的方法，以使得計(jì)算出的溫壓彈爆炸后的火球溫度散布范圍更為精確。

2 實(shí)驗(yàn)方法

本試驗(yàn)測(cè)試儀器設(shè)備由溫度測(cè)試裝置和校準(zhǔn)設(shè)備2部分組成。完成了爆炸火球溫度場(chǎng)的動(dòng)態(tài)測(cè)量試驗(yàn)，獲取了爆炸火球在形成、膨脹、消散等階段溫度場(chǎng)特征的一手資料。

測(cè)試裝置分別選用德國(guó)的LUMASENSE-M390黑體輻射源（用于紅外熱像儀的實(shí)驗(yàn)室定標(biāo)）、BDB50型紅外目標(biāo)模擬器（用于紅外熱像儀的野外定標(biāo)），美國(guó)的Mikron-M1362型CCD高速相機(jī)（用于可見(jiàn)光范圍的拍攝），定制GH-G003型測(cè)溫紅外熱像儀（主要用于爆炸后溫度場(chǎng)測(cè)量，該設(shè)備加裝了專用的干涉濾光片及衰減裝置，能夠滿足高溫（＞3000℃）輻射的測(cè)量），BF-1000型激光測(cè)距儀（用于測(cè)量爆炸中心與觀測(cè)點(diǎn)之間的距離）和VC261型高精度溫濕度計(jì)（用于現(xiàn)場(chǎng)溫濕度測(cè)量）。

測(cè)試系統(tǒng)的性能指標(biāo)為幀頻：20～50Hz；波長(zhǎng)范圍：7.7～12.6mm；噪聲等效溫差：≤80mK；測(cè)溫范圍：40℃～3100℃；測(cè)溫精度：max(±5%，±10%)；視場(chǎng)角：13.7°×10.6；工作溫度：－20℃～＋60℃。

測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)選定溫壓彈的爆心位置，將BDB50型紅外目標(biāo)模擬器放置于爆心位置，分別將紅外熱像儀放置于距離爆心1m、6m、10m、15m、30m、98m處，調(diào)整積分時(shí)間，針對(duì)不同的距離在同一積分時(shí)間和增益條件下分別對(duì)紅外熱像儀進(jìn)行標(biāo)定，并記錄相應(yīng)的數(shù)據(jù)，以獲得紅外熱像儀在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的輸出與距離的性能曲線。同樣，在實(shí)驗(yàn)室，設(shè)定測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件，德國(guó)的LUMASENSE-M390黑體輻射源依次設(shè)定溫度為800℃、1000℃、1500℃、1700℃、1900℃、2500℃，將熱像儀與黑體輻射源的距離調(diào)整為60cm，調(diào)整積分時(shí)間，分別進(jìn)行定標(biāo)，以獲得紅外熱像儀在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)條件下的輸出與溫度的性能曲線。

測(cè)量開(kāi)始前將紅外熱像儀放置在距離爆心98m處，此位置同時(shí)放置Mikron-M1362型CCD高速相機(jī)并處于待觸發(fā)狀態(tài)。紅外熱像儀于爆炸前開(kāi)啟，并對(duì)整個(gè)爆炸過(guò)程進(jìn)行采集。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

引爆后，對(duì)熱像儀采集到的灰度圖進(jìn)行處理，得到爆炸各階段火球溫度場(chǎng)相對(duì)強(qiáng)度空間分布，如圖4。進(jìn)行對(duì)比分析可得在爆炸過(guò)程中爆炸火球呈體積逐漸增大、溫度逐漸降低的變化規(guī)律。本次試驗(yàn)溫度場(chǎng)最大值出現(xiàn)在第5幀，溫度為2881℃。

圖4 溫度最大值火球溫度場(chǎng)輻射度空間分布圖

本試驗(yàn)中各測(cè)量的取值分別為＝0.784，0＝0.165，＝0.122，＝0.1812mm，＝5000m，＝98m；實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)所處海拔高度約為980m，取h＝0.8486。根據(jù)(2)～(4)式，可計(jì)算1＝0.7807、2＝0.9959、＝0.8247。

利用(7)式，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)反演出爆炸火球溫度場(chǎng)真實(shí)溫度，爆炸后1500ms溫度最大值具體取值如表1所示，其隨時(shí)間變化曲線如圖5(a)所示。

由圖5(a)可知，溫壓彈引爆后溫度迅速攀升到最高值，在引爆后250ms時(shí)出現(xiàn)最大值2881℃，并持續(xù)穩(wěn)定約300ms，開(kāi)始逐漸下降。火球最高溫度在1000℃以上的持續(xù)時(shí)間為1300ms。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試數(shù)據(jù)，經(jīng)處理后得到爆炸火球1000℃以上溫度場(chǎng)散布范圍隨時(shí)間變化曲線如圖5(b)所示，參試藥劑引爆后溫度場(chǎng)范圍逐漸擴(kuò)大，300ms后到達(dá)最大值后迅速減小，至8m左右保持穩(wěn)定，持續(xù)一段時(shí)間后瞬間縮小。最大范圍出現(xiàn)在300ms時(shí)，最大值為12.61m，其溫度場(chǎng)分布如圖6(a)所示。

表1 爆炸后1500ms溫度最大值點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

圖5 爆炸后火球溫度最大值和火球溫度場(chǎng)散布范圍隨時(shí)間變化曲線

圖6 引爆后1000℃及其以上溫度最大散布范圍溫度場(chǎng)分布和可見(jiàn)光波段火球直徑分布

在圖6(a)中可以看出，在1000℃以上火球溫度場(chǎng)最大散布范圍，及此溫度場(chǎng)的具體溫度分布情況，其溫度分布相對(duì)均勻，2500℃以上高溫區(qū)域所占比例相對(duì)較大，火球整體溫度較高。本實(shí)驗(yàn)對(duì)所有1000℃以上火球溫度場(chǎng)進(jìn)行逐一分析，所得溫度場(chǎng)分布與圖6(a)類似，可以得出結(jié)論，此溫壓彈性能穩(wěn)定性好。

測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)使用高速相機(jī)進(jìn)行同步拍攝，選取直徑最大的圖像進(jìn)行處理，得到如圖6(b)所示的處理結(jié)果。標(biāo)桿A、B如圖6(b)所示，兩標(biāo)桿之間的像素差為433，激光測(cè)距儀測(cè)得兩標(biāo)桿之間的實(shí)際距離為20m，爆炸后火球直徑在圖像中占有285個(gè)像素，計(jì)算得到在可見(jiàn)光波段測(cè)得爆炸火球?qū)嶋H直徑為13.16m。

溫壓彈試驗(yàn)結(jié)果匯總于表2。

表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總

4 結(jié)論

通過(guò)搭建紅外熱像儀測(cè)溫系統(tǒng)，對(duì)溫壓彈爆炸試驗(yàn)進(jìn)行測(cè)量。測(cè)試結(jié)果表明：測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境極大地影響了大氣透射率，進(jìn)而影響紅外熱像儀的測(cè)量精度，必須對(duì)紅外熱像儀進(jìn)行實(shí)時(shí)實(shí)地校準(zhǔn)，以確保測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠性。測(cè)量數(shù)據(jù)經(jīng)整理分析成功獲得了溫壓彈爆炸后的溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)，包括：①爆炸火球的最高溫度為2881℃，測(cè)量精度約為＋8.7%；②1000℃及其以上溫度場(chǎng)持續(xù)時(shí)間為1300ms。③1000℃及其以上溫度場(chǎng)最大散布范圍為12.61m，測(cè)量精度約為－4%。測(cè)量精度均符合測(cè)試要求精度±10%。此溫壓彈在熱效能方面整體性能良好且穩(wěn)定，通過(guò)與可見(jiàn)光的測(cè)量對(duì)比，進(jìn)一步確定了數(shù)據(jù)的可靠性。

[1] 周莉. 溫壓炸藥的爆炸參數(shù)測(cè)試與威力評(píng)估[D]. 南京: 南京理工大學(xué), 2013.

ZHOU Li. Explosion parameter measure and power evaluation of thermobaric explosive[D]. Nanjing: Nanjing University of Science & Technology, 2013.

[2] 鄧金榜. 四種溫壓炸藥綜合毀傷效應(yīng)研究[D]. 南京: 南京理工大學(xué), 2013.

DENG Jin-bang. Study of the damage effects of four thermobaric explosives[D]. Nanjing: Nanjing University of Science & Technology, 2013.

[3] 蘇佳偉, 石俊生, 汪煒?lè)w. 距離對(duì)紅外熱像儀測(cè)溫精度影響及提高精度的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 紅外技術(shù), 2013, 35(9): 587-590.

SU Jia-wei, SHI Jun-sheng, WANG Wei-se. Experimental study of infrared thermal imagers about influence of distance for temperature measurement accuracy and method of improving accuracy[J]., 2013, 35(9): 587-590.

[4] 黃磊. 不同炸藥爆源的爆炸場(chǎng)熱效應(yīng)分析與測(cè)試[D]. 南京: 南京理工大學(xué), 2012.

HUANG Lei. Analysis and testing on explosion heat effect of different explosives[D]. Nanjing: Nanjing University of Science & Technology, 2012.

[5] 陸子鳳. 紅外熱像儀的輻射定標(biāo)和測(cè)溫誤差分析[D]. 北京: 中國(guó)科學(xué)院研究生院, 2010.

LU Zi-feng. Radiometric calibration and temperature measurement error analysis of infrared thermal imager[D]. Beijing: Graduate University of Chinese Academy of Sciences, 2010.

[6] 武錦輝, 楊瑞峰, 王高, 等. 用散斑干涉光譜分布檢測(cè)瞬態(tài)溫度[J]. 光電工程, 2012, 39(9): 132-137.

WU Jin-hui, YANG Rui-feng, WANG Gao, et al. Test of transient temperature for spectrum distribution of the speckle pattern interferometry[J]., 2012, 39(9): 132-137.

[7] 張澎, 郭玲, 王琦, 等. 基于標(biāo)準(zhǔn)黑體的物體表面發(fā)射率計(jì)算方法研究[J]. 紅外, 2014, 35(9): 6-9.

ZHANG Peng, GUO Ling, WANG Qi, et al. Study of calculation method about surface emissivity objects based on standard blackbody[J]., 2014, 35(9): 6-9.

[8] 劉連偉, 楊淼淼, 樊宏杰, 等. 一種表面發(fā)射率的測(cè)量方法研究[J]. 激光與紅外, 2014, 44(2): 152-157.

LIU Lian-wei, YANG Miao-miao, FAN Hong-jie, et al. Method for surface emissivity measurement[J]., 2014, 44(2): 152-157.

[9] 郭偉平, 王高, 馮進(jìn)寶. 基于單片機(jī)的藍(lán)寶石光纖黑體腔高溫測(cè)試技術(shù)[J]. 傳感器世界, 2014, 20(3): 22-25.

GUO Wei-ping, WANG Gao, FENG Jin-bao. High temperature measurement technology with blackbody sapphire fiber sensors based on MCU[J]., 2014, 20(3): 22-25.

[10] 王同瑞. 紅外熱像檢測(cè)技術(shù)在土地溫度場(chǎng)中的應(yīng)用研究[D]. 上海: 上海交通大學(xué), 2011.

WANG Tong-rui. Study on the application of infrared thermal imaging detection technology in land temperature field[D]. Shanghai: Shanhai Jiao Tong University, 2011.

[11] 趙晨陽(yáng), 馮浩, 黃曉敏, 等. 紅外測(cè)溫技術(shù)在爆炸場(chǎng)溫度測(cè)試中的精度研究[J]. 紅外技術(shù), 2014, 36(8): 676-679..

ZHAO Chen-yang, FENG Hao, HUANG Xiao-min, et al. Research on the precision of the infrared temperature-measuring technology in explosion fields temperature test[J]., 2014, 36(8): 676-679.

[12] 張曉龍, 劉英, 王健, 等. 不同非均勻性校正溫度的紅外測(cè)溫技術(shù)[J]. 中國(guó)光學(xué), 2014, 7(1): 150-155.

ZHANG Xiao-long, LIU Ying, WANG Jian, et al. Infrared thermometry technology with different nonuniformity correction temperatures[J]., 2014, 7(1): 150-155..

Explosive Temperature Field Test of the Thermobaric Bomb Based on the Infrared Thermal Imager

TIAN Peipei，ZHANG Meng，WANG Gao，LI Yangjun，WU Jingzhi

(,,030051,)

The complex field environment has greatly affected the measurement accuracy of the explosion temperature field by the infrared thermal imager. In this paper, the factors affecting the precision of temperature measurement are analyzed from the theoretical point of view, and the relevant improving measures are put forward. In the thermobaric bomb explosion test field, the infrared thermal imager is calibrated by field standard black body. The explosion processes of the temperature and pressure bomb are collected accurately and the relevant data are extracted. The experimental data is processed via MATLAB, and then the temperature field distribution of the explosion fireball surface is obtained: the maximum temperature of the explosion fireball surface is 2881℃;the temperature field duration is 1300ms at 1000℃ and above; the maximum distribution range of the temperature filed is12.61m at 1000℃ and above. Moreover, the CCD high speed camera is set up to carry out the visible light band. The results show that the test data have high accuracy and reliability.

infrared thermal imager，temperature measurement accuracy，thermobaric bomb，temperature field distribution

TN216

A

1001-8891(2016)03-0260-06

2015-09-07；

2015-10-12.

田培培（1985-），漢族，河北石家莊人，碩士研究生，主要從事激光及紅外熱像儀測(cè)溫技術(shù)方面的研究。E-mail：tpp03@qq.com。

國(guó)家青年基金（11304289），山西省回國(guó)留學(xué)人員科研資助項(xiàng)目（2014-054，2015-076）。