CN108731812B - 非接触式温度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种非接触式温度测量装置,其包括一承载基座、一温度测量模块、一光源模块以及一反射模块。温度测量模块设置于承载基座上,温度测量模块具有一测量区域。光源模块设置于承载基座上,光源模块能产生至少两个投射光线。反射模块设置在承载基座上,反射模块具有一反射斜面。至少两个投射光线投射在反射斜面上且通过反射斜面的反射,以分别形成邻近于测量区域的至少两个反射光线。借此,至少两个反射光线所围绕的一标示区域能与测量区域相互叠合,且标示区域的范围大小能随着待测物与非接触式温度测量装置之间的距离而改变。
Description
技术领域
本发明涉及一种温度测量装置,特别是涉及一种非接触式温度测量装置。
背景技术
首先,温度测量装置通常可分为接触式与非接触式的温度测量装置,而非接触式的温度测量装置已广泛地应用于生活当中,尤其以工业用的辐射温度测量装置最为常见。然此种辐射温度测量装置若运用于工业测量上时,容易因为并未具有瞄准装置,并不易了解所测量的范围为何。
接着,现有的非接触式的温度测量装置,例如红外线温度计,其测量范围与距离成正比关系,一般红外线温度计具有预先设计好的测量视角(Angle of view)及测量视场(Field of View,FOV),其通常用D:S(distance:spot size)比值表示,因为非接触式温度测量装置的测量范围无法用肉眼看到,所以一般多附有目视系统或瞄准装置,以让使用者知道测温区域的范园。
接着,以现有技术而言,现有技术主要是通过激光单元以辅助瞄准待测物,此种态样的温度测量装置通常是直接将激光单元设置于辐射温度测量装置的上方或侧边,其激光光轴通常会与辐射温度测量装置的中心轴平行,然此种态样还是会因为辐射温度测量装置的中心轴与激光单元所照射于待测物上的激光光点相距一固定距离,而使得使用者仍然无法获知正确的测量范园,所以经常得到错误的温度值。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于,针对现有技术的不足提供一种非接触式温度测量装置。
为了解决上述的技术问题,本发明所采用的其中一技术方案是,提供一种非接触式温度测量装置,其包括一承载基座、一温度测量模块、一光源模块以及一反射模块。所述温度测量模块设置于所述承载基座上,其中,所述温度测量模块具有一测量区域。所述光源模块设置于所述承载基座上,其中,所述光源模块能产生一投射光。所述反射模块设置在所述承载基座上,所述反射模块具有一反射表面。其中,所述投射光投射在所述反射表面上且通过所述反射表面的反射,以形成邻近于所述测量区域的至少两个反射光线。
更进一步地,所述光源模块包括至少两个光源产生单元,至少两个所述光源产生单元中的其中一个所述光源产生单元能产生其中一部分的所述投射光,至少两个所述光源产生单元中的另外一个所述光源产生单元能产生另外一部分的所述投射光。
更进一步地,所述光源模块为一激光模块,所述光源模块包括至少一个光源产生单元。
更进一步地,至少两个所述反射光线呈放射状地逐渐彼此远离而投射至所述测量区域。
更进一步地,所述温度测量模块朝向一测量方向,以沿着所述测量方向投射出所述测量区域,所述投射光沿着一投射方向朝所述反射表面投射而出,所述测量方向与所述投射方向之间具有一介于120度至180度之间的预定倾角。
更进一步地,所述光源模块定义有一光源中心轴,所述温度测量模块定义有一测量中心轴,且所述温度测量模块具有一介于0.6度至8度之间的预定视角,至少两个所述反射光线之间具有一介于0.6度至8度之间的预定夹角。
更进一步地,所述反射表面具有一第一反射面、一第二反射面、一第三反射面以及一第四反射面,其中,其中一部分的所述投射光投射至所述第一反射面上且通过所述第一反射面的反射,以形成一投射至所述第三反射面的第一投射光线,所述第一投射光线通过所述第三反射面的反射,以形成至少两个所述反射光线中的其中一个所述反射光线,其中,另外一部分的所述投射光投射至所述第二反射面上且通过所述第二反射面的反射,以形成一投射至所述第四反射面的第二投射光线,所述第二投射光线通过所述第四反射面的反射,以形成至少两个所述反射光线中的另外一个所述反射光线。
更进一步地,所述第三反射面、所述第一反射面、所述第二反射面以及所述第四反射面彼此依序相互连接,以形成一W字型的形状。
更进一步地,所述光源模块定义有一光源中心轴,所述温度测量模块定义有一测量中心轴,且所述温度测量模块具有一介于0.6度至8度之间的预定视角,所述第三反射面与所述光源中心轴之间具有一介于45.15度至47度之间的预定角度。
更进一步地,所述温度测量模块包括一透镜单元,所述透镜单元设置在所述承载基座上。
本发明所采用的另外一技术方案是,提供一种非接触式温度测量装置,其包括一承载基座、一温度测量模块、一光源模块以及一反射模块。所述温度测量模块设置于所述承载基座上,其中,所述温度测量模块具有一测量区域。所述光源模块设置于所述承载基座上,其中,所述光源模块能产生至少两个投射光线。所述反射模块设置在所述承载基座上,所述反射模块具有一反射斜面。其中,至少两个所述投射光线投射在所述反射斜面上且通过所述反射斜面的反射,以分别形成邻近于所述测量区域的至少两个反射光线。
更进一步地,所述光源模块包括至少两个光源产生单元,至少两个所述光源产生单元中的其中一个所述光源产生单元能产生至少两个所述投射光线中的其中一个所述投射光线,至少两个所述光源产生单元中的另外一个所述光源产生单元能产生至少两个所述投射光线中的另外一个所述投射光线。
更进一步地,所述光源模块通过一设置在所述承载基座上的光学镜片而形成至少两个所述投射光线。
更进一步地,所述光学镜片为光栅、棱镜或全像片。
更进一步地,所述光学镜片与所述承载基座为一体成型。
更进一步地,所述光源模块具有一光源产生单元,所述光源产生单元能产生一投射到所述光学镜片上的投射光,所述投射光通过所述光学镜片的分光,以形成至少两个所述投射光线。
更进一步地,所述光源模块为一激光模块,所述光源模块包括至少一个光源产生单元。
更进一步地,至少两个所述反射光线呈放射状地逐渐彼此远离而投射至所述测量区域。
更进一步地,所述温度测量模块朝向一测量方向,以沿着所述测量方向投射出所述测量区域,至少两个所述投射光线沿着一投射方向朝所述反射斜面投射而出,所述测量方向与所述投射方向之间具有一介于120度至180度之间的预定倾角。
更进一步地,所述反射斜面包括一第一反射斜面以及一第二反射斜面,至少两个所述投射光线中的其中一个所述投射光线能投射至所述第一反射斜面且通过所述第一反射斜面的反射,以形成至少两个所述反射光线中的其中一个所述反射光线,至少两个所述投射光线中的另外一个所述投射光线能投射至所述第二反射斜面且通过所述第二反射斜面的反射,以形成至少两个所述反射光线中的另外一个所述反射光线。
更进一步地,所述光源模块定义有一光源中心轴,所述温度测量模块定义有一测量中心轴,且所述温度测量模块具有一0.6度至8度之间的预定视角,至少两个所述反射光线之间具有一介于0.6度至8度之间的预定夹角。
更进一步地,所述光源模块定义有一光源中心轴,所述温度测量模块定义有一测量中心轴,且所述温度测量模块具有一介于0.6度至8度之间的预定视角,所述反射斜面具有一第一反射斜面以及一第二反射斜面,所述第一反射斜面与所述光源中心轴之间具有一介于71.15度至73度之间的预定斜角。
更进一步地,所述温度测量模块包括一透镜单元,所述透镜单元设置在所述承载基座上。
本发明的有益效果在于,本发明实施例所提供的非接触式温度测量装置,其能利用“反射模块”的技术特征,而达到“形成邻近于测量区域的至少两个反射光线”的效果。借此,至少两个反射光线所围绕的一标示区域能与测量区域相互叠合,且标示区域的范围大小能随着待测物与非接触式温度测量装置之间的距离而改变。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而所提供的附图仅用于提供参考与说明,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明第一实施例非接触式温度测量装置的其中一立体组合示意图。
图2为本发明第一实施例非接触式温度测量装置的另外一立体组合示意图。
图3为本发明第一实施例非接触式温度测量装置的其中一立体分解示意图。
图4为本发明第一实施例非接触式温度测量装置的另外一立体分解示意图。
图5为图1的Ⅵ-Ⅵ剖面线的立体剖面示意图。
图6为图1的Ⅵ-Ⅵ剖面线的侧视剖面示意图。
图7为图6的Ⅶ部分的局部放大示意图。
图8为本发明第二实施例非接触式温度测量装置的其中一立体组合示意图。
图9为本发明第二实施例非接触式温度测量装置的另外一立体组合示意图。
图10为本发明第二实施例非接触式温度测量装置的其中一立体分解示意图。
图11为本发明第二实施例非接触式温度测量装置的另外一立体分解示意图。
图12为图8的XIII-XIII剖面线的立体剖面示意图。
图13为图8的ⅩⅢ-ⅩⅢ剖面线的侧视剖面示意图。
图14为图13的ⅩⅣ部分的局部放大示意图。
图15为本发明第二实施例非接触式温度测量装置的再一立体组合示意图。
图16为本发明第二实施例非接触式温度测量装置的标示区域与测量区域的范围的示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实例来说明本发明所公开有关“非接触式温度测量装置”的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用,本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用,在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外,本发明的附图仅为简单示意说明,并非依实际尺寸的描绘,予以声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容,但所公开的内容并非用以限制本发明的技术范围。
应理解,虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件或信号等,但这些元件或信号不应受这些术语限制。这些术语乃用以区分一元件与另一元件,或者一信号与另一信号。另外,如本文中所使用,术语“或”视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的所有组合。
第一实施例
首先,请参阅图1至图5所示,图1至图4分别为本发明第一实施例非接触式温度测量装置P的立体分解及立体组合示意图,图5为本发明实施例非接触式温度测量装置P的立体剖面示意图。本发明提供一种非接触式温度测量装置P,其包括一承载基座1、一温度测量模块2、一光源模块3以及一反射模块4。温度测量模块2、光源模块3以及反射模块4都可设置于承载基座1上。另外,以本发明实施例而言,反射模块4可以与承载基座1一体成型的设置,然本发明不以此为限。
承上述,举例来说,温度测量模块2可以是一辐射温度感测器,例如是一热电堆感测器(Thermopile)。通过红外线感测器而接收待测物体本身的热能所产生出来的红外线辐射能量,进而通过所接收到的信号,并进行运算及处理以判读待测物体的温度值。另外,光源模块3可为一用于产生激光的激光模块。然而,须说明的是本发明不以温度测量模块2及光源模块3的型态为限。
承上述,请复参阅图1至图5所示,并适时地配合图6所示,温度测量模块2具有一测量区域Z1,也就是说,当温度测量模块2为红外线温度计时,其测量区域Z1为红外线温度计的测量范围。一般而言,红外线温度计的测量区域Z1主要是以一开始设计时的FOV作为其初始设计值。通常现有常见的红外线温度计的D:S的比值为12:1、9:1等等,D:S的比值为12:1的红外线温度计其FOV约可为4.8度,D:S的比值为9:1的红外线温度计其FOV约可为3度,然本发明不以此为限,以上仅为说明现有技术对于FOV及D:S的比值的定义。
承上述,请复参阅图1至图5所示,优选地,非接触式温度测量装置P还能进一步包括一透镜单元6,透镜单元6可设置在承载基座1上,以对温度测量模块2进行聚焦。举例来说,透镜单元6可以为一菲涅耳透镜(Fresnel lens),然本发明不以此为限。另外,透镜单元6的选用可以决定上述FOV的范围及视角的大小。再者,优选地,非接触式温度测量装置P还能进一步包括一用于包覆承载基座1、一温度测量模块2、一光源模块3以及一反射模块4的壳体(图中未示出)。借此,壳体能用于保护上述元件,同时作为非接触式温度测量装置P的外壳。
接着,请参阅图5至图7所示,图7为图6的Ⅶ部分的局部放大示意图。承载基座1可包括一本体11、一设置在本体11的容置槽12、一设置在本体11上的开孔13以及一连接于承载基座1的本体11与反射模块4之间的连接部14。温度测量模块2及光源模块3可设置于承载基座1的容置槽12之中。此外,光源模块3可定义有一光源中心轴B,温度测量模块2可定义有一测量中心轴A,举例来说,光源中心轴B可与测量中心轴A彼此相互平行且共轴,然本发明不以此为限。另外,温度测量模块2可具有一介于0.6度至8度之间的预定视角α,预定视角α为前述测量视角,因此,温度测量模块2的预定视角α的值可取决于使用环境,而选择具有特定预定视角α的温度测量模块2。另外,须说明的是,FOV的范围及视角的大小会因着透镜单元6的选择,而有所改变。也就是说,FOV的范围及视角的大小取决于透镜单元的参数设计。
承上述,请复参阅图5至图7所示,温度测量模块2朝向一测量方向(负Y方向),以沿着测量方向(负Y方向)投射出测量区域Z1。另外,光源模块3所产生的投射光L可沿着一投射方向(正Y方向)朝反射表面41投射而出。以本发明实施例而言,测量方向(负Y方向)与投射方向(正Y方向)之间具有一介于120度至180度之间的预定倾角γ(请参阅图14所示,测量方向与投射方向之间的夹角,须说明的是,由于在图6及图7中标示会使得附图表示不清,因此,图6及图7中不示出预定倾角γ),同时通过介于120度至180度之间的预定倾角γ的设计,光源中心轴B可与测量中心轴A彼此共轴。优选地,由于本发明第一实施例所提供的光源模块3具有一个光源产生单元31,因此,光源产生单元31所产生的投射光L能沿着光源中心轴B投射而出,且投射方向(正Y方向)与光源中心轴B的延伸方向相同。此外,测量方向(负Y方向)与投射方向(正Y方向)两者彼此相反,也就是说,测量方向(负Y方向)与投射方向(正Y方向)之间的预定倾角γ为180度。须注意的是,在其他实施方式中(例如图15的实施方式),光源模块3可具有至少两个光源产生单元31或是多个光源产生单元31,所以测量方向(负Y方向)与投射方向(正Y方向)之间的预定倾角γ也不限于为180度。进一步来说,以图15所示的实施方式而言,至少两个光源产生单元31中的其中一个光源产生单元31能产生其中一部分的投射光L,至少两个光源产生单元31中的另外一个光源产生单元31能产生另外一部分的投射光L。
另外,值得说明的是,温度测量模块2及光源模块3可以电性连接于一电路基板(图中未示出),且温度测量模块2及光源模块3可以通过一电性连接于电路基板的启动模块(图中未示出,例如按键等触发开关)而控制其开启或关闭。举例来说,可通过光源模块3而标示出投射在待测物体上的测量区域Z1,并通过电路基板上的电子元件计算待测物体所产生的红外线辐射能量。接着,再通过电路基板将所计算出来的待测物体温度值传输至显示萤幕上供使用者了解待测物体的温度值。须说明的是,上述温度测量模块2及光源模块3的控制方式为现有架构,所属技术领域人员,当可了解现有温度测量模块2及光源模块3的控制方式及电路元件构成。
承上述,请复参阅图5至图7所示,光源模块3能产生一投射光L,投射光L可投射在反射模块4所具有的一反射表面41上,且投射光L可通过反射表面41的反射,以形成邻近于测量区域Z1的至少两个反射光线L2(例如第一反射光线L21及第二反射光线L22)。详细来说,以第一实施例而言,反射表面41可包括一第一反射面411、一第二反射面412、一第三反射面413以及一第四反射面414,且如图6及图7所示,第三反射面413、第一反射面411、第二反射面412以及第四反射面414彼此依序相互连接,以形成一W字型的形状,然本发明不以此为限,在其他实施方式中,只要能使得投射光L通过反射表面41的反射而形成至少两个反射光线L2即可。值得说明的是,在其他实施方式中,反射表面41上可设置有一镀膜层,以提高光线的反射效率,然本发明不以此为限。
承上述,举例来说,在其他实施方式中,反射模块4可类似三角锥体或四角锥体的形式,投射光L可投射在三角锥体或四角锥体的顶点以进行分光,使得投射光L形成被分割成三个部分的投射光L或分割成四个部分的投射光。接着,再通过其他反射面将各个部分的反射光反射而出,进而形成两个以上的反射光线L2或是多个的反射光线L2,且两个以上或是多个的反射光线L2可邻近于测量区域Z1。换句话说,两个以上的反射光线L2或是多个的反射光线L2能围绕出一标示区域Z2(请参阅图16所示),且标示区域Z2与测量区域Z1相互叠合。优选地,标示区域Z2的最外围位置(反射光线L2投射在待测物上的位置)与测量区域Z1的最外围位置相同,或者是标示区域Z2的最外围位置与测量区域Z1的最外围位置两者之间的距离可介于0毫米(millimeter,mm)至10毫米之间。借此,光源模块3所产生的标示区域Z2与测量区域Z1相同,使用者能明确了解目前温度测量模块2的测量范围。须说明的是,为了让附图能易于了解,附图中以标示区域Z2围绕测量区域Z1的方式示出,然本发明不以此为限。
承上述,请复参阅图6及图7所示,投射光L可通过承载基座1的开孔13而投射至反射表面41上,其中一部分的投射光LA投射至第一反射面411上且通过第一反射面411的反射,以形成一投射至第三反射面413的第一投射光线L11,第一投射光线L11通过第三反射面413的反射,以形成至少两个反射光线L2中的其中一个反射光线L2(或可称第一反射光线L21)。接着,另外一部分的投射光LB投射至第二反射面412上且通过第二反射面412的反射,以形成一投射至第四反射面414的第二投射光线L12,第二投射光线L12通过第四反射面414的反射,以形成至少两个反射光线L2中的另外一个反射光线L2(或可称第二反射光线L22)。
承上述,请复参阅图5至图7所示,以本发明实施例来说,投射光L通过反射表面41的反射之后所形成的至少两个反射光线L2可呈放射状地逐渐彼此远离而投射至测量区域Z1。换句话说,光源模块3所产生的一投射光L可通过反射模块4的反射,而形成至少两个反射光线L2。借此,优选地,至少两个反射光线L2(第一反射光线L21及第二反射光线L22)所围绕的范围为温度测量模块2的测量区域Z1,也就是说,至少两个反射光线L2所围绕的范围不仅与温度测量模块2的测量区域Z1共轴且相互叠合(请参阅图16所示)。
承上述,请复参阅图6及图7所示,为了能使得至少两个反射光线L2所围绕的范围与温度测量模块2的测量区域Z1共轴且相互叠合,至少两个反射光线L2之间可具有一介于0.6度至8度之间的预定夹角β。换句话说,预定夹角β的角度大小可取决于温度测量模块2的预定视角α,优选地,预定夹角β的角度与预定视角α的角度大体相同。另外,值得说明的是,预定夹角β的角度可通过反射表面41的角度调整而改变,也就是说,可因应温度测量模块2的FOV值而调整反射表面41的角度。
承上述,请复参阅图6及图7所示,以下将进一步说明反射表面41的角度调整细节,其中,由于温度测量模块2及透镜单元6为预先选用,因此其预定视角α将以4.8度作为举例,同时,第一反射面411及第二反射面412之间的角度也以90度作为举例。另外,须特别说明的是,以下将以一与投射光L或光源中心轴B相互平行的第一预设轴线H1作为基准线进行说明。
接着,为了使得第一反射光线L21及第二反射光线L22之间的预定夹角β与温度测量模块2的预定视角α相同,第一反射光线L21与第一预设轴线H1之间可具有一第一角度θA,且第一角度θA的角度大小为预定视角α的角度大小的一半。因此,第一角度θA可依据预定视角α的角度而预设为2.4度,同时,第一反射面411及第二反射面412之间可具有预设为90度的第二角度θB。因此,可通过已知的第一角度θA及第二角度θB而计算出第三反射面413与光源中心轴B或测量中心轴A之间的第七角度θG(或可称预定角度θG)的角度大小。
承上述,请复参阅图7所示,由于第二角度θB为90度,因此投射光LA与第一投射光线L11彼此可呈相互垂直设置。为便于说明,以下将以一与第一投射光线L11相互平行的第二预设轴线H2作为基准线进行说明。详细来说,第三反射面413及第二预设轴线H2之间可具有一第三角度θC,且第一反射光线L21与第三反射面413之间可具有一第四角度θD,进一步来说,可依据反射定律而了解第三角度θC的角度大小及第四角度θD的角度大小两者相同。同时,可以依据第二角度θB为90度的结果而计算出第二预设轴线H2与第一反射面411之间的第五角度θE为45度,且投射光LA与第一投射光线L11或第二预设轴线H2之间可具有为90度的第六角度θF。借此,第三角度θC及第四角度θD的角度值可以为((180-θA-θF)/2)度。因此,第三角度θC的角度大小及第四角度θD的角度大小可以分别为43.8度。综合上述,第七角度θG(或可称预定角度θG)的角度大小可以为(θD+θA)度,因此,预定角度θG可以为46.2度,然本发明不以此为限。换句话说,预定角度θG的角度大小可以依据温度测量模块2的预定视角α而随之调整。优选地,以本发明第一实施例来说,第三反射面413与光源中心轴B之间具有介于45.2度至47.2度之间的预定角度θG。需说明的是,若是当预定视角α介于0.6度至8度之间时,预定角度θG可以介于45.15度至47度之间。
第二实施例
首先,请参阅图8至图12所示,图8至图12分别为本发明第二实施例非接触式温度测量装置P的立体分解及立体组合示意图,图12为本发明实施例非接触式温度测量装置P的立体剖面示意图。另外,由图1与图8的比较可以了解,第二实施例与第一实施例最大的差别在于:第二实施例的反射模块4不同于第一实施例的反射模块4。详细来说,第二实施例提供一种非接触式温度测量装置P,其包括一承载基座1、一温度测量模块2、一光源模块3以及一反射模块4。须说明的是,承载基座1、温度测量模块2以及光源模块3的结构特征与前述第一实施例相仿,在此容不再赘述。另外,非接触式温度测量装置P也可包括一设置在承载基座1上的透镜单元6。
承上述,请复参阅图8至图12及图15所示,光源模块3可通过一设置在承载基座1的一开孔13上的光学镜片5后,而形成至少两个投射光线L1。举例来说,光学镜片5可为光栅、棱镜或全像片,然本发明不以此为限。须说明的是,所属技术领域人员当可了解用于将光线进行分光的光学镜片5的实际架构,在此容不再赘述。另外,举例来说,光学镜片5可与承载基座1一体成型的设置,或者是分开设置,本发明不以此为限。
进一步来说,在图15所示的实施方式中,也可以不利用光学镜片5产生至少两个投射光线L1,如图15所示,光源模块3可包括至少两个光源产生单元31,以产生至少两个投射光线L1。详细来说,至少两个光源产生单元31中的其中一个光源产生单元31能产生至少两个投射光线L1中的其中一个投射光线L1,至少两个光源产生单元31中的另外一个光源产生单元31能产生至少两个投射光线L1中的另外一个投射光线L1。
接着,请参阅图12至图14所示,至少两个投射光线L1可投射在反射模块4所具有的反射斜面42上,且至少两个投射光线L1通过反射斜面42的反射,以分别形成邻近于测量区域Z1的至少两个反射光线L2。另外,以本发明实施例而言,至少两个反射光线L2呈放射状地逐渐彼此远离而投射至测量区域Z1。
承上述,请复参阅图12至图14所示,光源模块3可定义有一光源中心轴B,温度测量模块2可定义有一测量中心轴A,以本发明实施例来说,光源中心轴B与测量中心轴A彼此相互平行且共轴。另外,温度测量模块2朝面向一测量方向(负Y方向)的设置,以使得温度测量模块2沿着测量方向(负Y方向)投射出测量区域Z1。另外,至少两个投射光线L1可沿着一投射方向(正Y方向)朝反射斜面42投射而出,且测量方向(负Y方向)与投射方向(正Y方向)之间可具有一介于120度至180度之间的预定倾角γ。以本发明实施例来说,由于光源中心轴B与测量中心轴A彼此共轴,且光源模块3可具有一光源产生单元31,因此预定倾角γ可以大体为180度。
接着,请复参阅图13及图14所示,以下将进一步说明第二实施例的光线路径。详细来说,反射斜面42可包括一第一反射斜面421、一第二反射斜面422、一第三反射斜面423以及一第四反射斜面424,然本发明不以此为限在其他实施方式中,只要反射斜面42具有一第一反射斜面421以及一第二反射斜面422即可。以下将以投射到第一反射斜面421及第二反射斜面422上的光线进行说明。
承上述,请复参阅图13及图14所示,进一步来说,光源模块3可具有一光源产生单元31,光源产生单元31能产生一投射到光学镜片5上的投射光L,且投射光L通过光学镜片5的分光后,可以形成至少两个投射光线L1(第一投射光线L11及第二投射光线L12)。至少两个投射光线L1中的其中一个投射光线L1(第一投射光线L11)能投射至第一反射斜面421且通过第一反射斜面421的反射,以形成至少两个反射光线L2中的其中一个反射光线L2(第一反射光线L21)。此外,至少两个投射光线L1中的另外一个投射光线L1(第二投射光线L12)能投射至第二反射斜面422且通过第二反射斜面422的反射,以形成至少两个反射光线L2(第二反射光线L22)中的另外一个反射光线L2。
承上述,请参阅图13及图14所示,并一并参阅图16所示,通过第一反射斜面421以及第二反射斜面422的反射后,至少两个反射光线L2(第一反射光线L21及第二反射光线L22)所围绕的范围为温度测量模块2的测量区域Z1,也就是说,至少两个反射光线L2所围绕的范围不仅与温度测量模块2的测量区域Z1共轴且相互叠合。另外,为了能使得至少两个反射光线L2所围绕的范围与温度测量模块2的测量区域Z1共轴且相互叠合,至少两个反射光线L2之间可具有一介于0.6度至8度之间的预定夹角β。须说明的是,如同前述第一实施例所述,预定夹角β的角度大小可取决于温度测量模块2的预定视角α,优选地,预定夹角β的角度与预定视角α的角度大体相同。另外,值得说明的是,预定夹角β的角度可通过反射斜面42的角度调整而改变。
承上述,请复参阅图13及图14所示,以下将进一步说明反射斜面42的角度调整细节,其中,由于温度测量模块2为预先选用,因此其预定视角α将以4.8度作为举例,同时,光学镜片5的分光出光角度也为预先选用,因此将分光出光角度以38度作为举例。另外,须特别说明的是,以下将以一与投射光L或光源中心轴B相互平行的第一预设轴线H1作为基准线进行说明。接着,为了使得第一反射光线L21及第二反射光线L22之间的预定夹角β与温度测量模块2的预定视角α相同,第一反射光线L21与第一预设轴线H1之间可具有一第一角度θA,且第一角度θA的角度大小为预定视角α的角度大小的一半。因此,第一角度θA可依据预定视角α的角度而预设为2.4度。同时,由于分光出光角度以38度作为举例,所以,第一投射光线L11与光源中心轴B之间的一第二角度θB的角度大小可为38度。借此,可通过已知的第一角度θA及第二角度θB而计算出第一反射斜面421与光源中心轴B或测量中心轴A之间的的第八角度θH(或可称预定斜角θH)的角度大小。
承上述,请复参阅图14所示,为便于说明,第二实施例将以一与投射光L相互平行的第二预设轴线H2作为基准线进行说明,且第二预设轴线H2可以与投射光L或光源中心轴B相互垂直。因此,第二预设轴线H2与投射光L或光源中心轴B之间可具有一为90度的第三角度θC。接着,第一投射光线L11与第二预设轴线H2之间可具有一第四角度θD,且第四角度θD的角度大小可通过第二角度θB的角度大小及第三角度θC的角度大小而计算出来。因此,第四角度θD的角度大小为(180-θB-θC)度。所以,第四角度θD的角度大小可以为52度。接着,第一预设轴线H1与第一投射光线L11之间可具有一第五角度θE,且第五角度θE的角度大小可通过第四角度θD的角度大小而计算出来,因此,第五角度θE的角度大小可为(90-θD)度,即,第五角度θE的角度大小可为38度。接着,第一反射斜面421与第一反射光线L21之间可具有一第六角度θF,且第六角度θF的角度大小可通过反射定律计算而出,也就是说,第六角度θF的角度大小可以与第一投射光线L11及第二预设轴线H2之间的第七角度的角度大小相同。因此,第六角度θF的角度大小及第七角度θG的角度大小可以分别为((180-θA-θE)/2)度,即,第六角度θF的角度大小及第七角度θG的角度大小可以分别为69.8度。最后,可以得到第一反射斜面421与光源中心轴B或测量中心轴A之间的的第八角度θH(或可称预定斜角θH)的角度大小为(180-θB-θG)度,因此,预定斜角θH可以为72.2度,然本发明不以此为限。换句话说,预定斜角θH的角度大小可以依据温度测量模块2的预定视角α及光学镜片5的选择而随之调整。优选地,以本发明第二实施例来说,第一反射斜面421与光源中心轴B之间具有介于71.2度至73.2度之间的预定斜角θH。需说明的是,若是当预定视角α介于0.6度至8度之间时,预定斜角θH可以介于71.15度至73度之间。
实施例的有益效果
本发明的有益效果在于,本发明实施例所提供的非接触式温度测量装置P,其能利用“反射模块4”的技术特征,而达到“形成邻近于测量区域Z1的至少两个反射光线L2”的效果。借此,至少两个反射光线L2所围绕的一标示区域Z2能与测量区域Z1相互叠合,且标示区域Z2的范围大小能随着待测物与非接触式温度测量装置P之间的距离而改变。换句话说,光源模块3所投射出的标示区域Z2的最外围位置可以与温度测量模块2所投射出的测量区域Z1的最外围位置相同,以使得使用者能明确了解目前温度测量模块2的测量范围。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例,并非因此局限本发明的权利要求书的保护范围,所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化,均包含于本发明的权利要求书的保护范围内。
Claims (9)
1.一种非接触式温度测量装置,其特征在于,所述非接触式温度测量装置包括:
一承载基座;
一温度测量模块,所述温度测量模块设置于所述承载基座上,其中,所述温度测量模块具有一测量区域;
一光源模块,所述光源模块设置于所述承载基座上,其中,所述光源模块能产生一投射光;以及
一反射模块,所述反射模块设置在所述承载基座上,所述反射模块具有一反射表面;
其中,所述投射光投射在所述反射表面上且通过所述反射表面的反射,以形成邻近于所述测量区域的至少两个反射光线;
其中,所述反射表面具有一第一反射面、一第二反射面、一第三反射面以及一第四反射面,其中,其中一部分的所述投射光投射至所述第一反射面上且通过所述第一反射面的反射,以形成一投射至所述第三反射面的第一投射光线,所述第一投射光线通过所述第三反射面的反射,以形成至少两个所述反射光线中的其中一个所述反射光线,其中,另外一部分的所述投射光投射至所述第二反射面上且通过所述第二反射面的反射,以形成一投射至所述第四反射面的第二投射光线,所述第二投射光线通过所述第四反射面的反射,以形成至少两个所述反射光线中的另外一个所述反射光线。
2.根据权利要求1所述的非接触式温度测量装置,其特征在于,所述光源模块包括至少两个光源产生单元,至少两个所述光源产生单元中的其中一个所述光源产生单元能产生其中一部分的所述投射光,至少两个所述光源产生单元中的另外一个所述光源产生单元能产生另外一部分的所述投射光。
3.根据权利要求1所述的非接触式温度测量装置,其特征在于,所述光源模块为一激光模块,所述光源模块包括至少一个光源产生单元。
4.根据权利要求1所述的非接触式温度测量装置,其特征在于,至少两个所述反射光线呈放射状地逐渐彼此远离而投射至所述测量区域。
5.根据权利要求1所述的非接触式温度测量装置,其特征在于,所述温度测量模块朝向一测量方向,以沿着所述测量方向投射出所述测量区域,所述投射光沿着一投射方向朝所述反射表面投射而出,所述测量方向与所述投射方向之间具有一介于120度至180度之间的预定倾角。
6.根据权利要求1所述的非接触式温度测量装置,其特征在于,所述光源模块定义有一光源中心轴,所述温度测量模块定义有一测量中心轴,且所述温度测量模块具有一介于0.6度至8度之间的预定视角,至少两个所述反射光线之间具有一介于0.6度至8度之间的预定夹角。
7.根据权利要求1所述的非接触式温度测量装置,其特征在于,所述第三反射面、所述第一反射面、所述第二反射面以及所述第四反射面彼此依序相互连接,以形成一W字型的形状。
8.根据权利要求1所述的非接触式温度测量装置,其特征在于,所述光源模块定义有一光源中心轴,所述温度测量模块定义有一测量中心轴,且所述温度测量模块具有一介于0.6度至8度之间的预定视角,所述第三反射面与所述光源中心轴之间具有一介于45.15度至47度之间的预定角度。
9.根据权利要求1所述的非接触式温度测量装置,其特征在于,所述温度测量模块包括一透镜单元,所述透镜单元设置在所述承载基座上。
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