CN109297606A - 红外热成像测温组件温度标定装置和温度标定方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种红外热成像测温组件温度标定装置，在高低温箱中设置转接盘，转接盘上沿周向设置用于定位固定测温组件的安装位，测温组件呈周向可拆卸固定在转接盘上；将高低温箱调节到合适的环境温度，通过驱动装置带动转接盘作圆周运动，使测温组件对准不同温度的黑体，多个温度不同的多个黑体围绕转接盘呈弧形分布；采用该装置，在标定温度时不需要移动黑体的位置，仅需旋转转接盘即可，提高了标定的效率；转接盘上沿周向可固定多个测温组件，在一次升降温过程能够完成多个标定过程，也可提高标定的效率。

Description

红外热成像测温组件温度标定装置和温度标定方法

技术领域

本发明涉及红外热成像技术领域，更进一步涉及一种红外热成像测温组件温度标定装置。此外，本发明还涉及一种红外热成像测温组件温度标定方法。

背景技术

红外热成像测温组件的温度标定，需要对不同温度的恒温黑体进行测量，以此来修正温标误差。红外热成像测温组件需要在不同的温度环境中进行温度标定，红外热成像测温组件放置于高低温箱中，通过高低温箱模拟环境温度，红外热成像测温组件在特定的温度下对高低温箱之外的黑体进行测量，黑体可保持特定的温度。

高低温箱体积较大，在标定过程中保持位置不变，红外热成像测温组件同样保持位置固定，通过改变同一个黑体的温度或者更换不同温度的黑体进行不同温度的测量。

由于高低温箱尺寸和开口的限制，导致一次标定只可同时放置两台红外热成像测温组件，高低温箱进行一次升降温过程完成一次标定，待温度恢复到室温时将标定完成的红外热成像测温组件取出，放入新的红外热成像测温组件做下一轮标定。

对于本领域的技术人员来说，如何提高红外热成像测温组件的标定效率，是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种红外热成像测温组件温度标定装置，具有更高的标定效率，具体方案如下：

一种红外热成像测温组件温度标定装置，包括设置于高低温箱中的转接盘，所述转接盘上沿周向设置用于定位固定测温组件的安装位，所述测温组件呈周向可拆卸固定在所述转接盘上；

所述转接盘通过驱动装置带动作圆周运动，温度不同的多个黑体围绕所述转接盘呈弧形分布，所述转接盘转动使所述测温组件对准不同温度的黑体。

可选地，所述转接盘转动设置于旋转工作台上，所述驱动装置安装于所述旋转工作台；所述旋转工作台内设置蜗轮和蜗杆，所述驱动装置带动所述蜗杆旋转，所述蜗轮与所述转接盘相对固定，所述蜗轮和所述蜗杆相互啮合传动。

可选地，所述转接盘的上表面凸出设置限位块，所述限位块用于顶靠限位所述测温组件，所述限位块通过螺钉固定在所述转接盘上。

所述转接盘上设置的安装位为螺孔，所述测温组件通过螺钉固定于所述转接盘上。

可选地，所述转接盘上设置的安装位为长条形的腰形通孔，所述测温组件上设置螺纹孔，通过螺钉固定于所述转接盘上，并通过沿所述腰形通孔移动调节位置。

所述转接盘上开设限位槽，所述限位块可拆卸地插接于所述限位槽。

可选地，相邻两组所述测温组件之间的夹角小于或等于所述黑体的圆心角。

可选地，所述测温组件等间距均匀分布或两两一组均匀分布。

可选地，所述驱动装置为高低温步进电机。

本发明还提供一种温度标定方法，包括：

将多组测温组件周向固定于设置在高低温箱中的转接盘上；

将所述高低温箱调节到第一环境温度；

通过驱动装置带动所述转接盘转动，使第一组所述测温组件依次对准不同温度的黑体，多个不同的黑体围绕所述转接盘呈弧形分布；

根据黑体的实际温度及所述测温组件的检测数据做比较，完成第一组所述测温组件的温度标定；

重复旋转所述转接盘，逐组标定所述测温组件；

重复调节所述高低温箱的温度，重复上述标定过程；

所有环境温度下完成标定后，将所述高低温箱恢复到室温，取出所述测温组件。

本发明提供了一种红外热成像测温组件温度标定装置，在高低温箱中设置转接盘，转接盘上沿周向设置用于定位固定测温组件的安装位，测温组件呈周向可拆卸固定在转接盘上；将高低温箱调节到合适的环境温度，通过驱动装置带动转接盘作圆周运动，使测温组件对准不同温度的黑体，多个温度不同的多个黑体围绕转接盘呈弧形分布；采用该装置，在标定温度时不需要移动黑体的位置，仅需旋转转接盘即可，提高了标定的效率；转接盘上沿周向可固定多个测温组件，在一次升降温过程能够完成多个标定过程，也可提高标定的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的红外热成像测温组件温度标定装置的结构图；

图2A为本发明提供的红外热成像测温组件温度标定装置与测温组件相互配合的第一种结构图；

图2B为本发明提供的红外热成像测温组件温度标定装置与测温组件相互配合的第二种结构图。

图中包括：

转接盘1、限位块11、腰形通孔12、驱动装置2、旋转工作台3。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种红外热成像测温组件温度标定装置，具有更高的标定效率。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的红外热成像测温组件温度标定装置和温度标定方法进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本发明提供的红外热成像测温组件温度标定装置的结构图，如图2A和图2B所示，分别为本发明提供的红外热成像测温组件温度标定装置与测温组件相互配合的结构图，其中A为测温组件。

该装置包括设置于高低温箱中的转接盘1，转接盘1上沿周向设置用于定位固定测温组件的安装位，测温组件处于高低温箱中，通过高低温箱对测温组件加热或冷却，调节其所处的环境温度。

测温组件呈周向可拆卸固定在转接盘1上，测温组件可随转接盘1作周向旋转，优选地转接盘1的转轴应垂直于水平面，测温组件可水平面上围绕转接盘1的转轴旋转；驱动装置2为动力部件，转接盘1通过驱动装置2带动作圆周运动。

测温组件需对正黑体，检测各个黑体的温度，用于校正，黑体处于高低温箱之外，测温组件通过高低温箱上的测温窗口对准黑体；高低温箱的位置保持固定不变，仅转接盘1带动测温组件转动。温度不同的多个黑体围绕转接盘1呈弧形分布，转接盘1转动使测温组件对准不同温度的黑体，测温组件旋转到不同的角度时各黑体与其距离基本相同，避免距离变化所造成的误差，因此各黑体应以转接盘1的转动轴为圆心呈弧形分布。

黑体分布在特定的角度，在标定温度时不需要移动黑体的位置，仅需旋转转接盘1即可，提高了标定的效率；转接盘1上沿周向可固定多个测温组件，如图2A和图2B所示可设置八个，在特定温度下旋转一周可完成所有的测温组件的标定，在一次升降温过程能够完成多个标定过程，也可提高标定的效率。

在上述方案的基础上，本申请中转接盘1转动设置于旋转工作台3上，驱动装置2安装于旋转工作台3；旋转工作台3内设置蜗轮和蜗杆，驱动装置2的转轴连接蜗杆，驱动装置2带动蜗杆旋转，蜗轮与转接盘1相对固定，蜗轮和蜗杆相互啮合传动，通过蜗轮蜗杆起到降速和换向作用，以精确控制转接盘1的转动角度，同时蜗轮蜗杆还可起到自锁效果，避免转接盘1自身产生转动。

当然，蜗轮蜗杆结构仅作为一种优选方案，在温度大幅度变化的使用环境下可保持足够的精度；当然，也可采用齿轮和斜齿轮配合的传动结构，这些具体的设置形式均应包含在本发明的保护范围之内。

更进一步，本发明中转接盘1的上表面凸出设置限位块11，每个测温组件对应一个限位块11，限位块11用于顶靠限位测温组件；限位块11通过螺钉固定在转接盘1上，在限位块11的底部开设螺纹孔，螺钉从下向上穿过转接盘1拧在限位块11上，将限位块11与转接盘1相对固定。

转接盘1上设置的安装位为长条形的腰形通孔12，测温组件的底部设置螺纹孔，通过螺钉固定于转接盘1上，螺钉从下向上穿过转接盘1拧在测温组件上，与转接盘1相对固定；腰形通孔12具有一定的长度，螺钉连同测温组件可沿腰形通孔12移动，从而调节测温组件的位置。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本发明中相邻两组测温组件之间的夹角等于黑体的圆心角；也即呈弧状分布的多个黑体中，最两端的两个黑体与转接盘1的转轴的水平连线的夹角应等于相邻两组测温组件之间的夹角，在前一组测温组件旋转经过所有的黑体后，相邻的后一组测温组件恰好到达第一个黑体，使测量过程恰好连续衔接，转接盘仅需沿同一个方向旋转，标定过程不需要反向旋转。

测温组件等间距均匀分布或两两一组均匀分布，如图2A为测温组件两两一组均匀分布的结构示意图，图2B为测温组件等间距均匀分布的结构示意图；图2A中两个测温组件为一组，两个测温组件分别固定在各自对应的腰形通孔12处，可安装不同尺寸的测温组件，一次性标定两个测温组件，适用于镜头视野范围小的测温组件，图2A中共设置四组，每组两个，转接盘1旋转90度时后一组测温组件到达前一组测温组件的位置。图2B中一个测温组件为一组，一次性标定一个测温组件，适用于镜头视野范围大和机芯尺寸较大的测温组件，若将两个测温组件并排放置机芯视野可能会受到高低温箱开口阻挡或组件结构相互干涉，图2B中共设置八组，每组一个，转接盘1旋转45度时后一组测温组件到达前一组测温组件的位置，每个测温组件安装于圆形通孔处，如图1所示，在同一组的两个腰形通孔12之间的圆形通孔用于安装图2B形式排列的测温组件，仅需调节角度朝向，而不必移动位置。

优选地，本发明中的驱动装置为高低温步进电机，可有效应对大幅度温度变化。

本发明还提供一种温度标定方法，包括以下步骤：

S1、将多组测温组件周向固定于设置在高低温箱中的转接盘1上；转接盘1可带动周向分布的测温组件周向转动。

S2、将高低温箱调节到第一环境温度；保持温度恒定。

S3、通过驱动装置2带动转接盘1转动，使第一组测温组件依次对准不同温度的黑体，多个不同的黑体围绕转接盘1呈弧形分布；第一组测温组件依次旋转对正于各个黑体，完成第一组测温组件的标定。

S4、根据黑体的实际温度及测温组件的检测数据做比较，完成第一组测温组件的温度标定；

S5、重复旋转转接盘1，逐组标定测温组件；在第一环境温度下旋转一周，完成所有的测温组件的标定工作。

S6、重复调节高低温箱的温度，重复上述标定过程；在一个特定温度下旋转一周，完成当前温度各个测温组件的标定，设定不同的温度，完成所有测温组件多次标定。

S7、所有环境温度下完成标定后，将高低温箱恢复到室温，取出测温组件。

该方法可一次性完成周向布置的多个测温组件的标定工作，提高了标定效率。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种红外热成像测温组件温度标定装置，其特征在于，包括设置于高低温箱中的转接盘(1)，所述转接盘(1)上沿周向设置用于定位固定测温组件的安装位，所述测温组件呈周向可拆卸固定在所述转接盘(1)上；

所述转接盘(1)通过驱动装置(2)带动作圆周运动，温度不同的多个黑体围绕所述转接盘(1)呈弧形分布，所述转接盘(1)转动使所述测温组件对准不同温度的黑体。

2.根据权利要求1所述的红外热成像测温组件温度标定装置，其特征在于，所述转接盘(1)转动设置于旋转工作台(3)上，所述驱动装置(2)安装于所述旋转工作台(3)；所述旋转工作台(3)内设置蜗轮和蜗杆，所述驱动装置(2)带动所述蜗杆旋转，所述蜗轮与所述转接盘(1)相对固定，所述蜗轮和所述蜗杆相互啮合传动。

3.根据权利要求2所述的红外热成像测温组件温度标定装置，其特征在于，所述转接盘(1)的上表面凸出设置限位块(11)，所述限位块(11)用于顶靠限位所述测温组件，所述限位块(11)通过螺钉固定在所述转接盘(1)上。

4.根据权利要求3所述的红外热成像测温组件温度标定装置，其特征在于，所述转接盘(1)上设置的安装位为长条形的腰形通孔(12)，所述测温组件上设置螺纹孔，通过螺钉固定于所述转接盘(1)上，并通过沿所述腰形通孔(12)移动调节位置。

5.根据权利要求1至4任一项所述的红外热成像测温组件温度标定装置，其特征在于，相邻两组所述测温组件之间的夹角等于所述黑体的圆心角。

6.根据权利要求5所述的红外热成像测温组件温度标定装置，其特征在于，所述测温组件等间距均匀分布或两两一组均匀分布。

7.根据权利要求5所述的红外热成像测温组件温度标定装置，其特征在于，所述驱动装置为高低温步进电机。

8.一种温度标定方法，其特征在于，包括：

将多组测温组件周向固定于设置在高低温箱中的转接盘(1)上；

将所述高低温箱调节到第一环境温度；

通过驱动装置(2)带动所述转接盘(1)转动，使第一组所述测温组件依次对准不同温度的黑体，多个不同的黑体围绕所述转接盘(1)呈弧形分布；

根据黑体的实际温度及所述测温组件的检测数据做比较，完成第一组所述测温组件的温度标定；

重复旋转所述转接盘(1)，逐组标定所述测温组件；

重复调节所述高低温箱的温度，重复上述标定过程；

所有环境温度下完成标定后，将所述高低温箱恢复到室温，取出所述测温组件。