CN105527022B - 一种摆动式红外测温装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种摆动式红外测温装置，包括测温单元、机械传动、控制器、步进电机驱动器、步进电机、测距单元、底板、直流电机、测温单元壳体、步进电机安装座、滚轮、弹性金属片和固定轴；所述测温单元包括红外测温探头和第一测距探头，所述机械传动包括联轴器、齿轮轴、连接轴、齿条和齿轮，所述控制器具有ZigBee模块，所述测距单元包括第二测距探头和第三测距探头。本发明能够通过红外测温探头检测温度，通过于导轨中移动改变检测位置，通过齿轮齿条的机械传动方式实现红外测温探头的摆动，从而扩大了检测范围。
Description
【技术领域】
本发明涉及测温装置的技术领域，特别是一种摆动式红外测温装置的技术领域。
【背景技术】
冷藏箱是一种用于存放物品以实现冷藏的箱式立方体壳体。冷藏箱大量应用于冷链运输中。通常需要冷链运输的物品，如果蔬、海鲜、药品、血液等，都需要保证在一定的温度范围内存储，从而保证在运输过程中的不变质。为实现定温度范围的存储，需要使得冷藏箱内部具有维持一定温度范围的能力。
冷藏库是利用降温设施创造适宜的湿度和低温条件的仓库引，又称冷库，是加工、贮存农畜产品的场所。从上世纪70年代起，各地冷藏库容量增长较快，至2008年底，全国冷藏库总量已突破1100万吨/次，其中畜肉类冷库容量为550万吨/次，水产冷库为262万吨/次、全国供销系统的果蔬冷库为210万吨、冷冻饮品类冷库10万吨/次。
在冷藏箱或冷藏库内，现有的检测系统通常在内部安装各类温度传感器以实现检测内部温度的目的，这样的方式存在如下问题：由于内部的货架和放置物品的不同，因而对于不同的货架和放置物品，需设置不同的检测点，需要制作不同的车箱或者对冷藏库多次改造。
因此，需要一种能应用于上述对象中的测温装置，对于不同的货架和放置不同物品时，均能实现温度检测的装置。
【发明内容】
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种摆动式红外测温装置，能够通过红外测温探头检测温度，通过于导轨中移动改变检测位置，通过齿轮齿条的机械传动方式实现红外测温探头的摆动，从而扩大了检测范围。此外，本发明通过测距单元和测温单元中的测距探头，实现距离的检测，根据距离信号，即可通过处理器计算出所检测温度对应的检测点。
为实现上述目的，本发明提出了一种摆动式红外测温装置，包括测温单元、机械传动、控制器、步进电机驱动器、步进电机、测距单元、底板、直流电机、测温单元壳体、步进电机安装座、滚轮、弹性金属片和固定轴；所述测温单元包括红外测温探头和第一测距探头，所述机械传动包括联轴器、齿轮轴、连接轴、齿条和齿轮，所述控制器具有ZigBee模块，所述测距单元包括第二测距探头和第三测距探头；所述底板上对称安装有直流电机，直流电机输出轴连接有滚轮；所述底板上安装有控制器、步进电机驱动器、测距单元、测温单元壳体、步进电机安装座，所述步进电机安装座上安装有步进电机；所述底板底部对称安装有弹性金属片；所述控制器与测温单元、步进电机驱动器、测距单元均电性连接，所述步进电机驱动器与步进电机电性连接；所述步进电机通过联轴器连接有齿轮轴，齿轮轴上安装有齿轮，齿轮与齿条相啮合，齿条中部通过连接轴固连测温单元底部，测温单元中部配合有固定轴，固定轴安装于测温单元壳体内侧。
作为优选，所述红外测温探头用于检测温度并将温度信号传送至控制器。
作为优选，所述第一测距探头、第二测距探头和第三测距探头均用于检测距离信号并将距离信号传送至控制器。
作为优选，所述控制器为单片机，控制器用于接收红外测温探头的温度信号并处理，控制器用于接收第一测距探头、第二测距探头和第三测距探头的距离信号并处理，控制器用于通过ZigBee模块通讯，控制器用于发送脉冲信号至步进电机驱动器。
作为优选，所述第二测距探头和第三测距探头的安装方向互相垂直。
作为优选，所述底板放置于导轨上，所述导轨设有导电层，所述弹性金属片与导电层相接触。
作为优选，所述齿条和齿轮的齿轮模数相等。
本发明的有益效果：本发明能够通过红外测温探头检测温度，通过于导轨中移动改变检测位置，通过齿轮齿条的机械传动方式实现红外测温探头的摆动，从而扩大了检测范围。此外，本发明通过测距单元和测温单元中的测距探头，实现距离的检测，根据距离信号，即可通过处理器计算出所检测温度对应的检测点。
本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
图1是本发明一种摆动式红外测温装置的系统组成图；
图2是本发明一种摆动式红外测温装置的装置俯视图；
图3是本发明一种摆动式红外测温装置的装置左视图；
图4是本发明一种摆动式红外测温装置的摆动原理示意图；
图5是本发明一种摆动式红外测温装置的冷藏箱内实施示意图。
图中：1-测温单元、2-红外测温探头、3-第一测距探头、4-机械传动、5-ZigBee模块、6-控制器、7-步进电机驱动器、8-步进电机、9-第二测距探头、10-第三测距探头、11-测距单元、12-底板、13-直流电机、14-测温单元壳体、15-步进电机安装座、16-联轴器、17-齿轮轴、18-滚轮、19-弹性金属片、20-固定轴、21-连接轴、22-齿条、23-电线、24-齿轮、25-轴流风机、26-测温装置、27-导轨、28-导电层、29-制冷机、30-箱体、31-处理器、32-总电源。
【具体实施方式】
参阅图1、图2、图3、图4和图5，本发明，包括测温单元1、机械传动4、控制器6、步进电机驱动器7、步进电机8、测距单元11、底板12、直流电机13、测温单元壳体14、步进电机安装座15、滚轮18、弹性金属片19和固定轴20；所述测温单元1包括红外测温探头2和第一测距探头3，所述机械传动4包括联轴器16、齿轮轴17、连接轴21、齿条22和齿轮24，所述控制器6具有ZigBee模块5，所述测距单元11包括第二测距探头9和第三测距探头10；所述底板12上对称安装有直流电机13，直流电机13输出轴连接有滚轮18；所述底板12上安装有控制器6、步进电机驱动器7、测距单元11、测温单元壳体14、步进电机安装座15，所述步进电机安装座15上安装有步进电机8；所述底板12底部对称安装有弹性金属片19；所述控制器6与测温单元1、步进电机驱动器7、测距单元11均电性连接，所述步进电机驱动器7与步进电机8电性连接；所述步进电机8通过联轴器16连接有齿轮轴17，齿轮轴17上安装有齿轮24，齿轮24与齿条22相啮合，齿条22中部通过连接轴21固连测温单元1底部，测温单元1中部配合有固定轴20，固定轴20安装于测温单元壳体14内侧。
具体的，所述红外测温探头2用于检测温度并将温度信号传送至控制器6。
具体的，所述第一测距探头3、第二测距探头9和第三测距探头10均用于检测距离信号并将距离信号传送至控制器6。
具体的，所述控制器6为单片机，控制器6用于接收红外测温探头2的温度信号并处理，控制器6用于接收第一测距探头3、第二测距探头9和第三测距探头10的距离信号并处理，控制器6用于通过ZigBee模块5通讯，控制器6用于发送脉冲信号至步进电机驱动器7。
具体的，所述第二测距探头9和第三测距探头10的安装方向互相垂直。
具体的，所述底板12放置于导轨27上，所述导轨27设有导电层28，所述弹性金属片19与导电层28相接触。
具体的，所述齿条22和齿轮24的齿轮模数相等。
本发明工作过程：
本发明一种摆动式红外测温装置在工作过程中，如安装与冷藏箱箱体上，在箱体30内置设有轴流风机25、导轨27、制冷机29、处理器31、总电源32，于导轨27上置设有测温装置26。总电源32通过电线23与轴流风机25、导轨27、制冷机29、处理器31相连接，测温装置26通过弹性金属片19与导电层28相接触获得电能。得电后的测温装置26的直流电机13带动滚轮18运动，从而使得测温装置26在导轨27上移动，移动的速度可通过直流电机13的选型改变。控制器6用于通过步进电机驱动器7控制步进电机8的转动，从而控制测温单元1的摆动，摆动规律及时间可通过程序设定实现。红外测温探头2检测到的温度信号传送给控制器6，从而实现温度检测。
本发明，能够通过红外测温探头检测温度，通过于导轨中移动改变检测位置，通过齿轮齿条的机械传动方式实现红外测温探头的摆动，从而扩大了检测范围。此外，本发明通过测距单元和测温单元中的测距探头，实现距离的检测，根据距离信号，即可通过处理器计算出所检测温度对应的检测点。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种摆动式红外测温装置，其特征在于：包括测温单元(1)、机械传动(4)、控制器(6)、步进电机驱动器(7)、步进电机(8)、测距单元(11)、底板(12)、直流电机(13)、测温单元壳体(14)、步进电机安装座(15)、滚轮(18)、弹性金属片(19)和固定轴(20)；所述测温单元(1)包括红外测温探头(2)和第一测距探头(3)，所述第一测距探头(3)、第二测距探头(9)和第三测距探头(10)均用于检测距离信号并将距离信号传送至控制器(6),所述红外测温探头(2)用于检测温度并将温度信号传送至控制器(6),所述机械传动(4)包括联轴器(16)、齿轮轴(17)、连接轴(21)、齿条(22)和齿轮(24)，所述控制器(6)具有ZigBee模块(5)，所述测距单元(11)包括第二测距探头(9)和第三测距探头(10)；
所述底板(12)上对称安装有直流电机(13)，直流电机(13)输出轴连接有滚轮(18)；所述底板(12)上安装有控制器(6)、步进电机驱动器(7)、测距单元(11)、测温单元壳体(14)、步进电机安装座(15)，所述步进电机安装座(15)上安装有步进电机(8)；所述底板(12)底部对称安装有弹性金属片(19)；所述控制器(6)与测温单元(1)、步进电机驱动器(7)、测距单元(11)均电性连接，所述步进电机驱动器(7)与步进电机(8)电性连接；所述步进电机(8)通过联轴器(16)连接有齿轮轴(17)，齿轮轴(17)上安装有齿轮(24)，齿轮(24)与齿条(22)相啮合，齿条(22)中部通过连接轴(21)固连测温单元(1)底部，测温单元(1)中部配合有固定轴(20)，固定轴(20)安装于测温单元壳体(14)内侧。
2.如权利要求1所述的一种摆动式红外测温装置，其特征在于：所述控制器(6)为单片机，控制器(6)用于接收红外测温探头(2)的温度信号并处理，控制器(6)用于接收第一测距探头(3)、第二测距探头(9)和第三测距探头(10)的距离信号并处理，控制器(6)用于通过ZigBee模块(5)通讯，控制器(6)用于发送脉冲信号至步进电机驱动器(7)。
3.如权利要求1所述的一种摆动式红外测温装置，其特征在于：所述第二测距探头(9)和第三测距探头(10)的安装方向互相垂直。
4.如权利要求1所述的一种摆动式红外测温装置，其特征在于：所述底板(12)放置于导轨(27)上，所述导轨(27)设有导电层(28)，所述弹性金属片(19)与导电层(28)相接触。
5.如权利要求1所述的一种摆动式红外测温装置，其特征在于：所述齿条(22)和齿轮(24)的齿轮模数相等。
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