CN109340993B - 一种空调智能红外模块检测装置 - Google Patents

Abstract

一种空调智能红外模块检测装置，包括测试目标源模块、控制机箱，测试目标源模块包括外壳、上盖板、第二支撑柱、隔热板、热板、第一支撑柱、多个加热柱、安装架、侧盖、底盖板、接插件安装板、第一侧板、第二侧板、小盖板；控制机箱包括直流电源模块、控制模块、继电器、控制电路板，电源模块对测试目标源模块、控制模块、控制电路板提供直流电源，控制模块使用继电器控制加热回路对加热片进行加热，控制制冷器进行制冷、风扇进行散热，控制电路板提供控制模块的硬件实现。

Description

一种空调智能红外模块检测装置

技术领域

本发明涉及一种空调智能红外模块检测装置。

背景技术

空调红外模块可以感知人体温度，并进行火警高温源识别，是智能空调必不可少的部分。由于目前市场上并没有成品的空调模块产品，其测试设备也没有可以使用的产品或标准。

空调红外模块的测试目标是人体、火源等目标。真实的人体或火源可以作为测试目标，但有很多不足之处：如自动化程度不高；不安全；人体目标温度单一，无法进行标定；火源温度不可控，无法标定；测试效率低。黑体可以作为测试目标，但黑体目标单一，不能模拟背景测试目标；且成本很高，不适合批量生产和测试。

发明内容

本发明解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种空调智能红外模块检测装置，解决了现有的空调红外模块由于目标热点需要模拟人体温度，工作过程中需要进行加热以保证其温度能达到要求，使得设备在工作过程中热量积累，易造成温度持续升高，因此需要对目标热点进行温度控制的问题；背景温度需要控制在室温并保持相对稳定，设备在工作过程中，目标热点与背景进行热交换，会造成背景温度升高，因此需要对背景进行降温控制，并与目标热点进行相对隔热处理的问题；除了人体模式测试检验，还需要进行火警模式测试检验，并对两种模式进行结果判定并显示的问题。

本发明的技术解决方案是：一种空调智能红外模块检测装置，包括测试目标源模块、控制机箱，测试目标源模块包括外壳、上盖板、第二支撑柱、隔热板、热板、第一支撑柱、多个加热柱、安装架、侧盖、底盖板、接插件安装板、第一侧板、第二侧板、小盖板；

隔热板通过第一支撑柱安装在外壳上，热板通过第一支撑柱安装在隔热板上，加热柱圆盘粘接在热板上，圆柱结构穿过隔热板、外壳隔板，加热柱圆盘上贴温度传感器，热板上贴加热片，外壳隔板远离加热柱一侧粘贴温度传感器，温度传感器、加热片进行电气连接后走线通过放置外壳一侧的接插件安装板，接插件安装板通过第一侧板或者第二侧板安装在外壳上，在外壳开口的两端外侧分别安装制冷器、散热片、风扇，制冷器、风扇进行电气连接后走线通过放置外壳一侧的接插件安装板，接插件安装板安装接插件，使得温度传感器、加热片、制冷器、风扇的走线与接插件焊接，第二支撑柱、安装架安装在上盖板上，上盖板、底盖板安装在外壳开口端，侧盖安装在外壳，盖住制冷器、散热片、风扇，小盖板安装在接插件安装板上。

所述的外壳为箱体结构，中间设有隔板，两端开口，加热柱为圆柱圆盘组合体。

所述的加热柱圆盘上贴的温度传感器采集目标热点的温度，外壳隔板远离加热柱一侧粘贴的温度传感器背景温度。

所述的温度传感器、制冷片、加热片和风扇通过接插件与控制箱相连，控制箱对测试目标源模块提供直流电源，控制模块加热片进行加热，控制制冷器进行制冷、风扇进行散热。

所述的控制机箱包括直流电源模块、控制模块、继电器、控制电路板，其中：

电源模块对测试目标源模块、控制模块、控制电路板提供直流电源，控制模块使用继电器控制加热回路对加热片进行加热，控制制冷器进行制冷、风扇进行散热，控制电路板提供控制模块的硬件实现。

所述的第一支撑柱、隔热板、第一侧板、第二侧板均采用隔热材料。

所述的检测装置包括正常模式、火警模式，其中，正常模式包括温度测量、热点提取、火警判断，火警模式包括火警判断。

所述的温度测量、热点提取、火警判断中温度传感器实时采集加热柱端面的温度、外壳隔板的温度后送至控制机箱，控制机箱根据外部指令中温度跟加热柱端面温度的偏差控制加热片发热，根据外部指令中设计温度跟外壳1隔板温度的偏差，控制继电器制冷、控制风扇散热。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)本发明通过对目标温度和背景温度进行控制，并对目标和背景进行相对隔离，保证了温控精度在±1℃以内，智能空调红外模块测试精度在±2℃以内，具有温度可控且精度相对高的优点；

(2)本发明通过将目标温度和背景温度设计在红外模块的一个视场内，对目标和背景分别进行温度控制，保持稳定的温差，解决了该装置可用于判断空调智能红外模块的图像处理功能是否正常的问题；

(3)本发明通过对目标温度进行低温(人体模式)和高温(火警模式)控制，两种模式可进行切换，解决了用于判断空调智能红外模块人体模式和火灾预警功能是否正常的问题；

(4)本发明通过单片机编写判定算法，对两种模式的测试结果进行判定，并将判定结果通过LED灯显示；用手动开关对两种模式进行切换；具有可视化、操作性强的优点。

附图说明

图1为测试目标源模块视图；

图2为目标热点温控回路；

图3为背景温控回路；

图4目标热点温控原理图；

图5背景温控原理图。

具体实施方式

本发明克服现有技术的不足，提供了一种空调智能红外模块检测装置，解决了现有的空调红外模块由于目标热点需要模拟人体温度，工作过程中需要进行加热以保证其温度能达到要求，使得设备在工作过程中热量积累，易造成温度持续升高，因此需要对目标热点进行温度控制的问题；背景温度需要控制在室温并保持相对稳定，设备在工作过程中，目标热点与背景进行热交换，会造成背景温度升高，因此需要对背景进行降温控制，并与目标热点进行相对隔热处理的问题；除了人体模式测试检验，还需要进行火警模式测试检验，并对两种模式进行结果判定并显示的问题，下面结合附图对本发明进行详细的解释和说明。

本发明包括测试目标源模块、控制机箱，如图1(a)、(b)所示为测试目标源模块视图，包括外壳1、上盖板2、第二支撑柱3、隔热板4、热板5、第一支撑柱6、多个加热柱7、安装架8、侧盖9、底盖板10、接插件安装板11、第一侧板12、第二侧板13、小盖板14，其中，外壳1为箱体结构，中间设有隔板，两端开口，加热柱7为圆柱圆盘组合体。

隔热板4通过第一支撑柱6安装在外壳1上，热板5通过第一支撑柱6安装在隔热板4上，加热柱7圆盘粘接在热板5上，圆柱结构穿过隔热板4、外壳1隔板，加热柱7圆盘上贴温度传感器，热板5上贴加热片，外壳1隔板远离加热柱7一侧粘贴温度传感器，温度传感器、加热片进行电气连接后走线通过放置外壳1一侧的接插件安装板11，接插件安装板11通过第一侧板12或者第二侧板13安装外壳1，在外壳1开口的两端外侧分别安装制冷器、散热片、风扇，制冷器、风扇进行电气连接后走线通过放置外壳1一侧的接插件安装板11，接插件安装板11安装接插件，使得温度传感器、加热片、制冷器、风扇德走线与接插件焊接，第二支撑柱3、安装架8安装在上盖板2上，上盖板2、底盖板10安装在外壳1开口端，侧盖9安装在外壳1，盖住制冷器、散热片、风扇，小盖板14安装在接插件安装板11上。

加热柱7和外壳1隔板分别贴温度传感器，用于采集目标热点(加热柱7端面)温度和背景(即外壳1隔板)温度，在侧盖9内部放置制冷器和散热风扇，制冷器紧贴外壳1，散热风扇安装在侧盖9内侧，用于对外壳1进行散热。热板5上贴加热片，用于对加热柱7进行加热，控制目标热点温度。

温度传感器、制冷片、加热片和风扇的连线通过接插件与控制箱相连。接插件安装在接插件安装板11上，安装架8和第二支撑柱3用于放置被测红外模块，第一支撑柱6、隔热板4、第一侧板12、第二侧板13都由隔热材料加工而成，用于热点和背景的隔热。

控制机箱主要包含直流电源模块、控制模块、继电器及控制电路板等功能电路模块；其中，电源模块对整个检测装置提供直流电源，控制模块可以设定为PID控制器模式和开关控制模式，继电器用于控制加热回路和制冷回路的通断输出，实现温度精确控制，控制电路板上有单片机，主要用于实现两种工作模式的切换，工作模式显示等功能。

温度传感器实时采集加热柱7端面的温度后、外壳1隔板的温度，送至控制模块，控制模块根据外部指令中设计温度跟加热柱7端面温度的偏差，控制继电器，当偏差大于设定温度差(比如1)时，继电器连通，使得加热片发热，控制模块根据外部指令中设计温度跟外壳1隔板温度的偏差，控制继电器，当偏差大于设定温度差(比如1)时，继电器连通，使得制冷器工作，控制电路板与控制模块相连，将控制模块产生的信号进行显示

如图2所示为目标热点温控回路，如图3所示为背景温控回路，如图4所示为目标热点温控原理图，如图5所示为背景温控原理图。本发明检测装置工作原理如下：

当检测装置工作在人体模式时，控制模块的目标热点温度设定为人体温度。温度传器采集加热柱的温度，当目标热点温度与设定温度有偏差(比如温差大于1℃)时，PID控制器会控制继电器通断以缩小温度偏差，直到偏差小于1℃。当外界有热干扰导致温度偏差时，PID控制器会启动，直到偏差小于1℃。当检测装置工作在火警模式时，其控制过程与人体模式相似，其设定目标温度与人体不同。

背景温度由贴在外壳内的温度传器采集得到，背景温度设定为室温。当背景温度与设定温度有偏差时，开关控制器会控制继电器通断以缩小温度偏差。当外界有热干扰导致温度偏差时，开关控制器会启动减小偏差。

1、装置预热

首先，选择工作模式(正常模式和火警模式)，正常模式用于温度测量、热点提取、火警判断，火警模式只用于复核有火警发生。

打开控制箱后面的电源开关，检测设备预热，大约需10～20分钟，此时，温度状态指示灯为红色常亮，产品状态指示区中对应选中的模式会闪烁橙色指示灯，一直等到温控状态指示灯变为绿色常亮时，表示可以开始进行检测。

2、检测产品

连接空调红外模块到产品电缆上，将空调红外模块固定在安装架8上，按下前面板的被测产品电源按钮，按下后为红色，约2～3秒后，产品状态指示区闪烁的橙色灯会变为绿色或者红色，绿色表示产品功能正常，红色表示产品功能异常。将检测模块拔下后，产品状态指示区对应模式的指示灯又会变成闪烁的橙色灯。

将模式切换为火警模式后，需要5～10分钟预热，温度状态指示灯为红色常亮，产品状态指示区中对应选中的模式会闪烁橙色指示灯，一直等到温控状态指示灯变为绿色常亮时，表示可以开始进行检测。

通过试验证明通过长时间运行实验，目标源热点和背景温控可以达到良好效果，其中热点温控可以实现60±1℃，制冷温控可以实现20±1℃。

本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。

Claims (8)

1.一种空调智能红外模块检测装置，其特征在于包括测试目标源模块、控制机箱，测试目标源模块包括外壳(1)、上盖板(2)、第二支撑柱(3)、隔热板(4)、热板(5)、第一支撑柱(6)、多个加热柱(7)、安装架(8)、侧盖(9)、底盖板(10)、接插件安装板(11)、第一侧板(12)、第二侧板(13)、小盖板(14)；

隔热板(4)通过第一支撑柱(6)安装在外壳(1)上，热板(5)通过第一支撑柱(6)安装在隔热板(4)上，加热柱(7)圆盘粘接在热板(5)上，加热柱(7)圆柱结构穿过隔热板(4)、外壳(1)隔板，加热柱(7)圆盘上贴温度传感器，热板(5)上贴加热片，外壳(1)隔板远离加热柱(7)一侧粘贴温度传感器，温度传感器、加热片进行电气连接后走线通过放置外壳(1)一侧的接插件安装板(11)，接插件安装板(11)通过第一侧板(12)或者第二侧板(13)安装在外壳(1)上，在外壳(1)开口的两端外侧分别安装制冷器、散热片、风扇，制冷器、风扇进行电气连接后走线通过放置外壳(1)一侧的接插件安装板(11)，接插件安装板(11)安装接插件，使得温度传感器、加热片、制冷器、风扇的走线与接插件焊接，第二支撑柱(3)、安装架(8)安装在上盖板(2)上，上盖板(2)、底盖板(10)安装在外壳(1)开口端，侧盖(9)安装在外壳(1)，盖住制冷器、散热片、风扇，小盖板(14)安装在接插件安装板(11)上。

2.根据权利要求1所述的一种空调智能红外模块检测装置，其特征在于：所述的外壳(1)为箱体结构，中间设有隔板，两端开口，加热柱(7)为圆柱圆盘组合体。

3.根据权利要求1或2所述的一种空调智能红外模块检测装置，其特征在于：所述的加热柱(7)圆盘上贴的温度传感器采集目标热点的温度，外壳(1)隔板远离加热柱(7)一侧粘贴的温度传感器背景温度。

4.根据权利要求1或2所述的一种空调智能红外模块检测装置，其特征在于：所述的温度传感器、制冷片、加热片和风扇通过接插件与控制箱相连，控制箱对测试目标源模块提供直流电源，控制模块加热片进行加热，控制制冷器进行制冷、风扇进行散热。

5.根据权利要求1或2所述的一种空调智能红外模块检测装置，其特征在于：所述的控制机箱包括直流电源模块、控制模块、继电器、控制电路板，其中：

电源模块对测试目标源模块、控制模块、控制电路板提供直流电源，控制模块使用继电器控制加热回路对加热片进行加热，控制制冷器进行制冷、风扇进行散热，控制电路板提供控制模块的硬件实现。

6.根据权利要求1或2所述的一种空调智能红外模块检测装置，其特征在于：所述的第一支撑柱(6)、隔热板(4)、第一侧板(12)、第二侧板(13)均采用隔热材料。

7.根据权利要求1或2所述的一种空调智能红外模块检测装置，其特征在于：所述的检测装置包括正常模式、火警模式，其中，正常模式包括温度测量、热点提取、火警判断，火警模式包括火警判断。

8.根据权利要求7所述的一种空调智能红外模块检测装置，其特征在于：所述的温度测量、热点提取、火警判断中温度传感器实时采集加热柱(7)端面的温度、外壳(1)隔板的温度后送至控制机箱，控制机箱根据外部指令中温度跟加热柱(7)端面温度的偏差控制加热片发热，根据外部指令中设计温度跟外壳(1)隔板温度的偏差，控制继电器制冷、控制风扇散热。

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