CN107192460A - 高散热性和防静电的单握手红外热像仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及红外热像仪领域，尤其是公开了一种高散热性和防静电的单握手红外热像仪，包括由塑料制成的壳体、数据处理电路及连接数据处理电路的探测器，数据处理电路包括屏幕部分，壳体内通过隔离板隔离形成安置数据处理电路的后仓和安置探测器的前仓；还包括散热结构，散热结构包括设于后仓内的后散热板、设于壳体外壁上正对于后仓处的后散热机构、设于前仓内的前散热板及设于壳体外壁上正对于前仓处的前散热机构；后散热板设于屏幕部分的背面，后散热板连接后散热机构；前散热板设于探测器背面，前散热板连接前散热机构，后散热板、后散热机构、前散热板及前散热机构均由导热材料制成；前散热机构和后散热机构朝向壳体外的表面均连接防静电结构。

Description

高散热性和防静电的单握手红外热像仪

技术领域

本发明涉及红外热像仪领域，尤其是涉及一种高散热性和防静电的单握手红外热像仪。

背景技术

红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像的上面的不同颜色代表被测物体的不同温度。

衡量单握手红外热像仪有几个重要的技术指标，分别为图像质量、产品重量、产品功能、人机交互等几个方面。这其中，相对最重要的指标为图像质量，而图像质量中，最重要的指标为靶面均匀性。现有解决方案中，提高其中一个方面的技术指标性能，往往会牺牲其它方面的性能。

例如，想要提高图像质量，让红外图像的靶面更均匀，其原理就是要让整个机器尤其是机芯部分的散热更加均匀，这样外壳就选用金属材质，而产品重量相应就会提高，而为了让散热更加均匀，不产生过多的热量也是一种办法，因此，就得牺牲产品的功能，选用较低频率而不太发热的IC来制作单握手红外热像仪。如FLIR公司所制作的E系列热像仪，就是采用这种方案，为了保证图像的靶面均匀性，将整个机器外壳做成镁铝合金，同时选用较低功耗的IC来进行红外探测器数据的采集和分析处理，这样，在一定程度上达到了既保证重量，又保证图像靶面均匀性的良好，但是，这种方案降低了运算性能，无法做出要进行复杂运行的高端热像仪，同时，镁铝合金的比重为2.68g/cm3，而工程塑料（PC+ABS）的比重为1.05 g/cm3，所以产品的重量也没有显著降低。

又例如，想同时提高图像质量，又要满足热像仪可进行复杂运算，就得降低如产品重量和人机交互等性能。如FLIR公司的T系列热像仪和FLUKE公司的Ti专家系列热像仪，将热像仪设计为分离式双仓结构，使红外机芯和处理电路分别处于两个仓体中，这样让红外成像部分的组件独立，不受复杂运算的处理电路的干扰，同时保证了图像质量和复杂运算。但是，这样的弊端是仓体空间占用大，导致热像仪体积变大，必须双手操作热像仪，且热像仪的总重量会比单握手红外热像仪的重量重，使用不方便。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种高散热性和防静电的单握手红外热像仪，提高单握手红外热像仪靶面均匀性的同时，降低红外热像仪重量，而且具备防静电作用。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高散热性和防静电的单握手红外热像仪，包括由塑料制成的壳体、数据处理电路及连接数据处理电路的探测器，所述数据处理电路和探测器均设于壳体内；所述数据处理电路包括屏幕部分，所述壳体内设有隔离板，所述壳体内通过隔离板隔离形成安置数据处理电路的后仓和安置探测器的前仓；还包括散热结构，该散热结构包括设于后仓内的后散热板、设于壳体外壁上正对于后仓处的后散热机构、设于前仓内的前散热板及设于壳体外壁上正对于前仓处的前散热机构；所述后散热板设于屏幕部分的背面，后散热板连接后散热机构；所述前散热板设于探测器背面，前散热板连接前散热机构，所述后散热板、后散热机构、前散热板及前散热机构均由导热材料制成；所述前散热机构和后散热机构朝向壳体外的表面均连接防静电结构。由于本发明采用了前后分仓设计，同时在后仓内增设后散热板和后散热机构，前仓内增设前散热板和前散热机构，分别通过内部连接，将前仓的热量引导到散热板和前散热机构；将后仓的热量引导到后散热板和后散热机构；这样双仓的设计通过实验验证，无需增大红外热像仪的体积，热量分布上就可优于左右独立分仓热像仪的效果，保证了双仓温度的分别独立，互不干扰。同时，由于是分仓设计，可以采用高性能的IC设计热像仪，又保证了热像仪可具备复杂运算的性能，保证了其功能的多样性；同时，由于壳体采用塑料，只是最主要的几个部分后散热板、后散热机构、前散热板及前散热机构采用了导热材料制成，所以整个机器的重量还可以保持在相对较轻的水平，最重要的，这样的高集成性设计还保留了单握手红外热像仪单手操作的特点。因为导热材料大多导电性也较好，导致了机器整体静电防护性能的下降；而增设所述防静电结构，红外热像仪既保证了散热的效率，又具备很好的静电防护性能，而且结构简单，容易。

进一步地，所述后散热板朝向屏幕部分的表面设有若干吸热翅片，该吸热翅片的一侧朝向屏幕部分，吸热翅片的另一侧连接于后散热板的表面。该设计进一步增大了后散热板的吸热面积，吸热速度更快，散热效果更好。

进一步地，所述后散热机构包括一套设于屏幕部分外围的后散热环套，该后散热环套一端形成压紧屏幕部分的勾边；后散热环套另一端连接后散热板，所述后散热环套的外壁设有连接与壳体的外凸边。所述后散热机构结构简单，容易实现，与屏幕部分、壳体及后散热板的连接牢固、稳定，热量传递效果好，速度快，散热效果也好；而且所述勾边不仅能对屏幕部分进一步散热，而且还能增强屏幕部分安装的稳定性和牢固性，对屏幕部分起到保护作用。

进一步地，所述防静电结构包括连接壳体的后包胶凸环，该后包胶凸环的横截面呈n形；该后包胶凸环的内环边缘压紧勾边，后包胶凸环的外环边缘压紧外凸边于壳体上。后包胶凸环既能起到防静电效果，还能增强后散热机构安装的牢固性和稳定性；且后包胶凸环的横截面呈n形，避免阻挡散热机构的散热效果；而且结构简单，容易实现。

进一步地，所述勾边朝向屏幕部分外的表面插接有后超导散热翅片，该后超导散热翅片具有插接于勾边表面后吸热侧和向屏幕部分外倾斜延伸的后散热侧。超导导热速度快，效果好，但是价格较贵，采用该后超导散热翅片后，增大了勾边的散热面积，能加速后散热机构的散热速度，且拆装方便；同时所需的超导材料少，成本也低；而所述后散热侧倾斜设置，能增加使用的安全性，而且能对风起到倾斜引导作用，加速散热。

进一步地，所述前散热机构包括套设于探测器前端外围的前散热环片和前散热套环；所述前散热环片内环形成压紧探测器前端面的内压边；所述前散热板朝向散热机构的表面设有传热凸部，该前散热套环一端压紧前散热环片外围于传热凸部上，前散热套环另一端连接壳体。所述前散热环片的内压边可增强探测器安装的牢固性，而且前散热环片的内压边能进一步吸收探测器的热量，并传输到前散热套环上，前散热套环的散热速度快，效果好；同时前散热套环与壳体、前散热环片及前散热板的连接牢固、稳定。

进一步地，所述防静电结构包括前包胶环，该前包胶环压紧前散热套环于壳体上，前包胶环具有连接壳体的加固包脚。所述结构的前包胶环既能起到防静电的作用，而且加固包脚能保证前包胶环安装的牢固性，还不影响散热环套的正常散热。

进一步地，所述前散热套环外围插接前超导散热翅片，该前超导散热翅片具有插接于散热套环外壁的前吸热侧和向外倾斜延伸的前散热侧。超导导热速度快，效果好，但是价格较贵，采用该前超导散热翅片后，增大了前散热套环的散热面积，能加速前散热机构的散热速度，且拆装方便；同时所需的超导材料少，成本也低；而所述前散热侧倾斜设置，能增加使用的安全性，而且能对风起到倾斜引导作用，加速散热。

进一步地，所述壳体上位于后仓和/或前仓上设有至少两个中空的散热塞；该散热塞包括中空的螺纹管，螺纹管侧壁上设有若干沿螺纹管长度方向延伸的透气槽；螺纹管一端伸入壳体内，螺纹管位于壳体外的一端连接可引导透气槽气流的弧形顶盖，弧形顶盖上设有握持部。可通过转动散热塞控制透气槽的透气面积，在红外热像仪急需散热时，旋出散热塞，使透气槽达到最大，外部空气从透气槽进入壳体内，壳体内的热气也可通过透气槽排除，进而增大红外热像仪的透气效果；而所述顶盖可防止外部杂质进入，同时能引导气流，增大换气量，进一步提高散热效果；而在红外热像仪无需散热时，可将螺纹管旋入壳体内，弧形顶盖贴紧壳体，避免外部杂质进入；握持部则可方便握持旋转散热塞；所述结构简单，容易实现，使用效果好。

综上所述，本发明能保证红外热像仪的高散热性，进而提高单握手红外热像仪靶面均匀性，能有效降低红外热像仪重量和体积；同时壳体由塑料制成，加设了防静电结构，具备良好的防静电作用。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的散热塞结构示意图；

图3为本发明未安装散热塞时的立体图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1-3所示，一种高散热性和防静电的单握手红外热像仪，包括壳体1、数据处理电路2、探测器3及散热结构。所述壳体1由塑料制成，所述探测器3连接数据处理电路2，所述数据处理电路2和探测器3均设于壳体1内。

具体的，所述数据处理电路2包括屏幕部分21，所述壳体1内设有隔离板4，壳体1内通过隔离板4隔离形成后仓11和前仓12。所述数据处理电路2安置于后仓11内，探测器3安置于前仓12。

具体的，所述散热结构包括后散热板5、后散热机构6、前散热板7及前散热机构8。所述后散热板5固定设于后仓11内，后散热机构6设于壳体1外壁上，且后散热机构6正对于后仓11处。 所述后散热板5设于屏幕部分21的背面，后散热板5连接后散热机构6。

同理，所述前散热板7固定于前仓12内，前散热机构8设于壳体1外壁上，且前散热机构8正对于前仓12处。所述前散热板7设于探测器3背面，前散热板7连接前散热机构8。

上述后散热板5、后散热机构6、前散热板7及前散热机构8均由导热材料制成，如金属或者超导材料。

再者，为了进一步提高后散热板5的吸热效果，于是所述后散热板5朝向屏幕部分21的表面设有若干吸热翅片51，该吸热翅片51的一侧朝向屏幕部分21，吸热翅片51的另一侧连接于后散热板5的表面。且该吸热翅片51垂直于后散热板5的表面。

在本实施例中，为了保证散热效果最佳，于是所述后散热机构6包括后散热环套61,该后散热环套61套设于屏幕部分21外围，该后散热环套61一端形成压紧屏幕部分21的勾边611。后散热环套61另一端连接后散热板5，所述后散热环套61的外壁设有外凸边612，外凸边612与壳体1连接。而所述后散热环套61与后散热板5的连接方式、以及外凸边612与壳体1的连接方式均可为插接、卡接或者螺纹连接等。优选地，为了进一步提高勾边611的散热效果，于是所述勾边611朝向屏幕部分21外的表面插接有后超导散热翅片613，该超导热散热翅片613由超导材料制成。后超导散热翅片613具有后吸热侧和后散热侧，后吸热侧插接于勾边611表面，而后散热侧则向屏幕部分21外倾斜延伸，且倾斜角度为40-60°。进而可根据需要拆装或者更换超导散热翅片613。

进一步，所述前散热机构8包括前散热环片81和前散热套环82，前散热环片81套设于探测器3前端外围。而所述前散热环片81内环形成内压边811，该内压边811压紧探测器3前端外围，保证探测器3安装的牢固性，对探测器3起到保护作用，且还能吸收探测器3的热量。所述前散热板7朝向散热机构8的表面设有传热凸部71，该前散热套环82一端压紧前散热环片81外围于传热凸部71上，前散热套环82另一端连接壳体1。而该前散热套环82与壳体1的连接方式可以为插接、卡接或者螺纹连接等。

同样地，所述前散热套环82外围插接前超导散热翅片821，该前超导散热翅片821也由超导材料制成。所述前超导散热翅片821具有前吸热侧和前散热侧。该前吸热侧插接于散热套环82外壁，前散热侧向外倾斜延伸。该前散热侧的倾斜角度也为40-60°。

此外，所述壳体1上位于后仓11上设有两个中空的散热塞9，其中一个散热塞9设于壳体1的顶部，而另一个散热塞9设于壳体1的下方。进而两个散热塞9可使前仓11与外界形成空气循环。所述散热塞9包括中空的螺纹管91，螺纹管91侧壁上设有若干透气槽92，透气槽92沿螺纹管91长度方向延伸设置。所述螺纹管91一端伸入壳体1内，螺纹管91位于壳体1外的一端连接弧形顶盖93，弧形顶盖93可引导透气槽92处的气流流入或者流出透气槽92，弧形顶盖93上设有握持部94，进而可握紧握持部94转动散热塞。

使用时，将散热塞9顺时针旋转，使散热塞9向壳体1内移动，透气槽92变小，空气流动量也减小，散热效果减弱。反之，将散热塞逆时针旋转，使散热塞9向壳体1外移动，透气槽92变大，空气流动量增加，散热效果增强。

当然而在其他实施例中，所述散热塞9也可为2个以上，且散热塞9也可只设于壳体1上位于后仓11处，或者同时设于壳体1上位于后仓11和前仓12处。而且散热塞9的位置也可根据需要设置。

此外，为了提高本红外热像仪防静电效果，于是所述前散热机构8和后散热机构6朝向壳体1外的表面均连接防静电结构。具体的，所述防静电结构包括后包胶凸环10a和前包胶环10b。该后包胶凸环10a和前包胶环10b均由导热材料外包胶制成，且包胶厚度控制在1mm以内，这样既保证了散热效率，仪器又具备很好的静电防护性能。

所述后包胶凸环10a连接壳体1，该连接方式可以为卡接、插接或者螺纹连接。该后包胶凸环10a的横截面呈n形。该后包胶凸环10a的内环边缘压紧勾边611，后包胶凸环10a的外环边缘一部分压紧外凸边612于壳体1上，另一部分连接壳体1。所述前包胶环10b压紧前散热套环82于壳体1上，前包胶环10b具有加固包脚11b，加固包脚11b沿壳体1表面延伸，且该加固包脚11b连接于壳体1的表面，该连接方式可以为插接、卡接等。

本发明既提高单握手红外热像仪靶面均匀性，又能有效进行静电防护的结构，其可以在提高单握手红外热像仪靶面均匀性的同时，既保证热像仪具备复杂运行的性能，保证其功能多样性，又可以保证热像仪具备良好的ESD防护性能。 采用简单的工艺改良，在保证单握手红外热像仪靶面均匀性和运算性能的同时，提高了红外热像仪的静电防护性能。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种高散热性和防静电的单握手红外热像仪，包括由塑料制成的壳体（1）、数据处理电路（2）及连接数据处理电路（2）的探测器（3），所述数据处理电路（2）和探测器（3）均设于壳体（1）内；所述数据处理电路（2）包括屏幕部分（21），所述壳体（1）内设有隔离板（4），其特征在于：所述壳体（1）内通过隔离板（4）隔离形成安置数据处理电路（2）的后仓（11）和安置探测器（3）的前仓（12）；还包括散热结构，该散热结构包括设于后仓（11）内的后散热板（5）、设于壳体（1）外壁上正对于后仓（11）处的后散热机构（6）、设于前仓（12）内的前散热板（7）及设于壳体（1）外壁上正对于前仓（12）处的前散热机构（8）；所述后散热板（5）设于屏幕部分（21）的背面，后散热板（5）连接后散热机构（6）；所述前散热板（7）设于探测器（3）背面，前散热板（7）连接前散热机构（8），所述后散热板（5）、后散热机构（6）、前散热板（7）及前散热机构（8）均由导热材料制成；所述前散热机构（8）和后散热机构（6）朝向壳体（1）外的表面均连接防静电结构。

2.根据权利要求1所述的高散热性和防静电的单握手红外热像仪，其特征在于：所述后散热板（5）朝向屏幕部分（21）的表面设有若干吸热翅片（51），该吸热翅片（51）的一侧朝向屏幕部分（21），吸热翅片（51）的另一侧连接于后散热板（5）的表面。

3.根据权利要求2所述的高散热性和防静电的单握手红外热像仪，其特征在于：所述后散热机构（6）包括一套设于屏幕部分（21）外围的后散热环套（61），该后散热环套（61）一端形成压紧屏幕部分（21）的勾边（611）；后散热环套（61）另一端连接后散热板（5），所述后散热环套（61）的外壁设有连接与壳体（1）的外凸边（612）。

4.根据权利要求3所述的高散热性和防静电的单握手红外热像仪，其特征在于：所述防静电结构包括连接壳体（1）的后包胶凸环（10a），该后包胶凸环（10a）的横截面呈n形；该后包胶凸环（10a）的内环边缘压紧勾边（611），后包胶凸环（10a）的外环边缘压紧外凸边（612）于壳体（1）上。

5.根据权利要求3所述的高散热性和防静电的单握手红外热像仪，其特征在于：所述勾边（611）朝向屏幕部分（21）外的表面插接有后超导散热翅片（613），该后超导散热翅片（613）具有插接于勾边（611）表面后吸热侧和向屏幕部分（21）外倾斜延伸的后散热侧。

6.根据权利要求1或2所述的高散热性和防静电的单握手红外热像仪，其特征在于：所述前散热机构（8）包括套设于探测器（3）前端外围的前散热环片（81）和前散热套环（82）；所述前散热环片（81）内环形成压紧探测器（3）前端面的内压边（811）；所述前散热板（7）朝向散热机构（8）的表面设有传热凸部（71），该前散热套环（82）一端压紧前散热环片（81）外围于传热凸部（71）上，前散热套环（82）另一端连接壳体（1）。

7.根据权利要求6所述的高散热性和防静电的单握手红外热像仪，其特征在于：所述防静电结构包括前包胶环（10b），该前包胶环（10b）压紧前散热套环（82）于壳体（1）上，前包胶环（10b）具有连接壳体（1）的加固包脚（11b）。

8.根据权利要求6所述的高散热性和防静电的单握手红外热像仪，其特征在于：所述前散热套环（82）外围插接前超导散热翅片（821），该前超导散热翅片（821）具有插接于散热套环（82）外壁的前吸热侧和向外倾斜延伸的前散热侧。

9.根据权利要求1所述的高散热性和防静电的单握手红外热像仪，其特征在于：所述壳体（1）上位于后仓（11）和/或前仓（12）上设有至少两个中空的散热塞（9）；该散热塞（9）包括中空的螺纹管（91），螺纹管（91）侧壁上设有若干沿螺纹管（91）长度方向延伸的透气槽（92）；螺纹管（91）一端伸入壳体（1）内，螺纹管（91）位于壳体（1）外的一端连接可引导透气槽（92）气流的弧形顶盖（93），弧形顶盖（93）上设有握持部（94）。