CN111579101B - 一种具有激光显示功能的测温仪 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种具有激光显示功能的测温仪，涉及红外测温仪技术领域，其中的激光显示模块包括光栅、驱动装置以及激光器，光栅的表面刻有一圈包括若干个镂空符号的数字镂空区域，控制器根据温度值控制驱动装置驱动光栅旋转，使得光栅上相应的镂空符号转动至激光器发射的激光的光路中，使得激光穿过光栅上的镂空符号并投射在激光显示物体上显示相应的温度值实现激光显示功能，从而不仅可以使测试者快速读取到温度值，而且可以使其余人员快速直观的读取到温度值。

Description

一种具有激光显示功能的测温仪

技术领域

本发明涉及红外测温仪技术领域，尤其是一种具有激光显示功能的测温仪。

背景技术

在日常生活和工业生产过程中，经常需要对温度进行测量、检测和监控，红外测温仪也因此应用而生。现有红外测温仪，可以通过红外技术测量多种物质的温度值，并在测温仪的显示屏上显示温度值。但传统模式的红外测温仪仅在显示屏上显示温度，在实际操作中仍存在不便，原因在于，首先使用者视线需要从被测温区离开，查看测温仪的显示屏才可获得温度值，视线转换过程中，无法确定红外测温范围是否已偏离测温区；再者，测得的温度值现场其他人员难以直接获得；此外，在光线较强或较暗的环境中，显示屏显示不易看清。例如，在安装保温设备的现场，使用红外测温仪测试保温效果时，只有测试人员可以直观的看到测得的数据，而其余人员需靠近红外测温仪才能看到显示屏上显示的温度值，因此不便于人们使用。

发明内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种具有激光显示功能的测温仪，本发明的技术方案如下：

一种具有激光显示功能的测温仪，该测温仪包括温度采集模块、控制器、显示屏显示模块以及激光显示模块，温度采集模块、显示屏显示模块以及激光显示模块均与控制器连接；激光显示模块包括光栅、用于驱动光栅转动的驱动装置以及激光器，光栅的表面以光栅的转轴为圆心刻有一圈数字镂空区域，数字镂空区域包括若干个与温度信息对应的镂空符号，激光器发出的激光垂直于光栅的表面并穿过数字镂空区域所在的圆周；控制器利用显示屏显示模块显示温度采集模块采集到的温度值，且，控制器根据温度值控制驱动装置驱动光栅旋转至与温度值对应的镂空符号位于激光器的光路上的位置，激光器发出的激光穿过光栅上的镂空符号并投射在激光显示物体上显示温度值。

其进一步的技术方案为，激光显示模块包括N个驱动装置以及沿着激光器的激光发射方向依次布置的N个光栅，N≥2，每个驱动装置驱动对应的光栅绕各自的转轴旋转且各个光栅的转轴均同轴，每个光栅的表面分别以转轴为圆心刻有一圈数字镂空区域和N-1圈完全镂空区域，每圈完全镂空区域包括若干个镂空块，N圈镂空区域在光栅的表面以光栅的转轴为圆心由内至外依次同心布置，沿着激光器的激光发射方向布置的第i个光栅表面的数字镂空区域位于第i个光栅表面由内至外的第i圈镂空区域；每个光栅上的数字镂空区域与其他N-1个光栅上的完全镂空区域对应；激光器发出的激光穿过N圈镂空区域所在的圆周；

温度值包括N个符号位，沿着激光器的激光发射方向布置的第i个光栅对应于温度值的从左至右的第i个符号位，控制器根据温度值控制驱动装置驱动N个光栅旋转，直至每个光栅上与相应的符号位对应的镂空符号位于激光器的光路上的位置，激光器发出的激光穿过N个光栅上的镂空符号并投射在激光显示物体上显示具有N个符号位的温度值。

其进一步的技术方案为，沿着激光器的激光发射方向布置的第一个光栅表面的数字镂空区域的镂空符号包括数字符号、数学符号以及字母符号，其余N-1个光栅表面的数字镂空区域的镂空符号包括数字符号。

其进一步的技术方案为，激光显示模块包括沿着激光器的激光发射方向依次布置的第一光栅、第二光栅和第三光栅，第一个光栅表面的镂空符号包括数字符号0～5、数学符号-以及字母符号E、L、H，第二光栅和第三光栅表面的镂空符号包括数字符号0～9。

其进一步的技术方案为，驱动装置包括舵机、主动齿轮和从动齿轮，舵机连接控制器，舵机的驱动轴连接主动齿轮的旋转轴，主动齿轮和从动齿轮相啮合，从动齿轮表面开设有凹槽，光栅嵌装于从动齿轮的凹槽内。

其进一步的技术方案为，温度采集模块包括近红外探测器，用于采集待测温区的温度值。

其进一步的技术方案为，显示屏显示模块包括LED显示屏。

采用本发明上述结构和方法可以达到如下有益效果：温度采集模块采集的温度信息，不仅可以通过显示屏显示模块进行显示，使测试者快速读取到温度信息，而且可以通过激光显示模块将温度信息显示在激光显示物体上，使其余人员快速直观的读取到当前激光显示物体的温度信息，因此，激光显示模块的设置使测温仪显示功能大大提高，方便了人们使用。

附图说明

图1为本申请的电路结构框图。

图2为本申请中激光显示模块的一种结构示意图。

图3为本申请中激光显示模块的另一种结构示意图。

图4为图3所示结构中三个光栅表面的镂空区域的示意图。

图5为图3所示结构在一个应用实例中的激光显示效果图。

图6为图3所示结构在另一个应用实例中的激光显示效果图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。

请参考图1，本申请公开了一种具有激光显示功能的测温仪，其包括温度采集模块1、控制器2、显示屏显示模块3以及激光显示模块4，温度采集模块1、显示屏显示模块3、激光显示模块4均与控制器2连接。其中，温度采集模块包括近红外探测器、用于采集待测温区的温度值。控制器2为该测温仪的核心处理装置，其内置有数据处理模块，用于数据处理且用于接收用户设置及参数调整，控制器2可以由STM32系列单片机实现。显示屏显示模块包括LED显示屏。

请参考图2，激光显示模块4包括光栅5、驱动装置6以及激光器7，驱动装置6驱动光栅5绕着转轴8转动。在本申请中，驱动装置6包括舵机61、主动齿轮62和从动齿轮63，舵机61连接控制器2，舵机61的驱动轴连接主动齿轮62的旋转轴，主动齿轮62和从动齿轮63相啮合，从动齿轮63表面开设有凹槽，光栅5嵌装于从动齿轮63的凹槽内与从动齿轮63同轴。在驱动过程中，控制器2确定需要旋转的角度，根据需要旋转的角度控制舵机61启动，舵机61驱动主动齿轮62转动、带动从动齿轮63转动，从而带动光栅5转动。

光栅5的表面以光栅5的转轴8为圆心刻有一圈数字镂空区域，数字镂空区域包括若干个与温度信息对应的镂空符号，镂空符号包括数字符号、字母符号以及数学符号中的至少一种。激光器7发出的激光垂直于光栅5的表面并穿过数字镂空区域所在的圆周，在光栅5旋转过程中，不同的镂空符号旋转至激光器7的光路上，激光穿过镂空符号从而可以投射出相应的符号。

本申请在应用时，温度采集模块1采集到待测温区的温度值后发送给控制器，控制器利用显示屏显示模块3以及激光显示模块4显示温度采集模块采集到的温度值，利用激光显示模块4显示温度值的方法为：控制器2根据温度值确定需要旋转的角度，并控制驱动装置6驱动光栅5旋转至与温度值对应的镂空符号位于激光器7的光路上的位置，激光器7发出的激光穿过光栅5上的镂空符号并投射在激光显示物体9上从而显示温度值。激光显示物体9可以与待测温区属于同一物体，也即直接将温度值激光显示在被测物体上，也可以属于不同物体。

在实际应用时，测得的温度值通常会有多个符号位，则此时激光显示模块4包括N个光栅5和N个驱动装置6，N≥2，每个驱动装置6对应一个光栅5，每个光栅5对应温度值的一个符号位。N个光栅5沿着激光器7的激光发射方向依次布置，也即激光器7发出的激光依次经过第1～N个光栅。每个驱动装置6的结构及工作原理均如上所述，各个驱动装置6中的舵机分别连接到控制器2，每个驱动装置6驱动对应的光栅绕各自的转轴旋转且各个光栅的转轴均同轴。请参考图3，其以N＝3为例，激光显示模块包括沿着激光器7的激光发射方向依次布置的第一光栅51、第二光栅52和第三光栅53，驱动装置6a对应驱动第一光栅51、驱动装置6b对应驱动第二光栅52、驱动装置6c对应驱动第三光栅53，图3以每个驱动装置中的从动齿轮代指整个驱动装置。

每个光栅的表面分别以转轴为圆心刻有一圈数字镂空区域和N-1圈完全镂空区域，每圈完全镂空区域包括若干个完全镂空的镂空块，N圈镂空区域在光栅的表面以光栅的转轴为圆心由内至外依次同心布置。沿着激光器的激光发射方向布置的第i个光栅表面的数字镂空区域位于第i个光栅表面由内至外的第i圈镂空区域，也即沿着激光器的激光发射方向布置的第一个光栅表面最内圈的为数字镂空区域、外部N-1圈为完全镂空区域，第二个光栅表面内部第二圈为数字镂空区域、最内圈和外部N-2圈为完全镂空区域，依次类推，每个光栅上的数字镂空区域与其他N-1个光栅上的完全镂空区域对应。其中，沿着激光器的激光发射方向布置的第一个光栅表面的数字镂空区域的镂空符号包括数字符号、数学符号以及字母符号，其余N-1个光栅表面的数字镂空区域的镂空符号包括数字符号。进一步的，第一个光栅表面的镂空符号包括数字符号0～5、数学符号-以及字母符号E、L、H，第二光栅和所述第三光栅表面的镂空符号包括数字符号0～9。在实际应用时，数字镂空区域中也可能包括若干个镂空块。

以常见的N＝3为例，图3所示的结构中第一光栅51、第二光栅52和第三光栅53表面的镂空区域的示意图请参考图4，第一光栅51表面从内至外依次为一圈数字镂空区域以及两圈完全镂空区域，第二光栅52表面从内至外依次为一圈完全镂空区域、一圈数字镂空区域以及一圈完全镂空区域，第三光栅53表面从内至外依次为两圈完全镂空区域以及一圈数字镂空区域。第一光栅51表面最内圈的数字镂空区域分别与第二光栅52最内圈的完全镂空区域以及第三光栅53最内圈的完全镂空区域相对应；第二光栅52中间一圈的数字镂空区域分别与第一光栅51中间一圈的完全镂空区域以及第三光栅53中间一圈的完全镂空区域相对应；第三光栅53最外圈的数字镂空区域分别与第一光栅51最外圈的完全镂空区域以及第二光栅52最外圈的完全镂空区域相对应。且其中，第一光栅51表面的数字镂空区域包括数字符号0～5、数学符号-以及字母符号E、L、H，第二光栅52和第三光栅53表面的数字镂空区域包括数字符号0～9。

则在这种情况中，激光器7发出的激光穿过N圈镂空区域所在的圆周，激光器7的激光发射方向布置的第i个光栅对应于温度值的从左至右的第i个符号位，比如在图3中，第一光栅51对应于温度值最左侧的第一个符号位，第二光栅52对应于温度值从左至右的第二个符号位，第三光栅53对应于温度值从左至右的第三个符号位。控制器根据温度值控制N个驱动装置驱动N个光栅旋转，直至每个光栅上与相应的符号位对应的镂空符号位于激光器7的光路上的位置，激光器7发出的激光穿过N个光栅上的镂空符号并投射在激光显示物体上显示具有N个符号位的温度值。

在一个实例中，若温度采集模块1测得的温度值为137℃，该温度值传输给通过控制器2，控制器2控制三个驱动装置6a、6b和6c启动，三个驱动装置控制对应的光栅转动角度至相应的位置。激光器7发射的激光依次穿过第一光栅51上数字镂空区域中的镂空符号“1”以及第二光栅52和第三光栅53上最内圈的完全镂空区域，同时，依次穿过第一光栅51上中间圈的完全镂空区域、第二光栅52上中间圈的数字镂空区域中的镂空符号“3”和第三光栅53上中间圈的完全镂空区域，同时，依次穿过第一光栅51上最外圈的完全镂空区域、第二光栅52上最外圈的完全镂空区域和第三光栅53上最外圈的数字镂空区域中的镂空符号“7”，最终在激光显示物体9上形成“137”的投影效果，如图5所示。

在另一个实例中，若温度采集模块1测得的温度为零下25℃(-25℃)，该温度值传输给控制器2，控制器2控制三个驱动装置6a、6b和6c启动，三个驱动装置控制对应的光栅转动角度至相应的位置。激光器7发射的激光依次穿过第一光栅51上数字镂空区域中的镂空符号“-”以及第二光栅52和第三光栅53上最内圈的完全镂空区域，同时，依次穿过第一光栅51上中间圈的完全镂空区域、第二光栅52上中间圈的数字镂空区域中的镂空符号“2”和第三光栅53上中间圈的完全镂空区域，同时，依次穿过第一光栅51上最外圈的完全镂空区域、第二光栅52上最外圈的完全镂空区域和第三光栅53上最外圈的数字镂空区域中的镂空符号“5”，最终在激光显示物体9上形成“-25”的投影效果，如图6所示。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种具有激光显示功能的测温仪，其特征在于，所述测温仪包括温度采集模块、控制器、显示屏显示模块以及激光显示模块，所述温度采集模块、显示屏显示模块以及激光显示模块均与所述控制器连接；所述激光显示模块包括光栅、用于驱动所述光栅转动的驱动装置以及激光器，所述光栅的表面以所述光栅的转轴为圆心刻有一圈数字镂空区域，所述数字镂空区域包括若干个与温度信息对应的镂空符号，所述激光器发出的激光垂直于所述光栅的表面并穿过所述数字镂空区域所在的圆周；所述控制器利用所述显示屏显示模块显示所述温度采集模块采集到的温度值，且，所述控制器根据所述温度值控制所述驱动装置驱动所述光栅旋转至与所述温度值对应的镂空符号位于所述激光器的光路上的位置，所述激光器发出的激光穿过所述光栅上的镂空符号并投射在激光显示物体上显示所述温度值；

其中，所述激光显示模块包括N个驱动装置以及沿着所述激光器的激光发射方向依次布置的N个光栅，N≥2，每个所述驱动装置驱动对应的光栅绕各自的转轴旋转且各个所述光栅的转轴均同轴，每个所述光栅的表面分别以转轴为圆心刻有一圈所述数字镂空区域和N-1圈完全镂空区域，每圈完全镂空区域包括若干个镂空块，N圈镂空区域在所述光栅的表面以所述光栅的转轴为圆心由内至外依次同心布置，沿着所述激光器的激光发射方向布置的第i个光栅表面的数字镂空区域位于所述第i个光栅表面由内至外的第i圈镂空区域；每个所述光栅上的数字镂空区域与其他N-1个光栅上的完全镂空区域对应；所述激光器发出的激光穿过N圈镂空区域所在的圆周；

所述温度值包括N个符号位，沿着所述激光器的激光发射方向布置的第i个光栅对应于所述温度值的从左至右的第i个符号位，所述控制器根据所述温度值控制所述驱动装置驱动所述N个光栅旋转，直至每个光栅上与相应的符号位对应的镂空符号位于所述激光器的光路上的位置，所述激光器发出的激光穿过N个所述光栅上的镂空符号并投射在所述激光显示物体上显示具有N个符号位的所述温度值。

2.根据权利要求1所述的测温仪，其特征在于，沿着所述激光器的激光发射方向布置的第一个光栅表面的数字镂空区域的镂空符号包括数字符号、数学符号以及字母符号，其余N-1个光栅表面的数字镂空区域的镂空符号包括数字符号。

3.根据权利要求1或2所述的测温仪，其特征在于，所述激光显示模块包括沿着所述激光器的激光发射方向依次布置的第一光栅、第二光栅和第三光栅，所述第一个光栅表面的镂空符号包括数字符号0～5、数学符号-以及字母符号E、L、H，所述第二光栅和所述第三光栅表面的镂空符号包括数字符号0～9。

4.根据权利要求1所述的测温仪，其特征在于，所述驱动装置包括舵机、主动齿轮和从动齿轮，所述舵机连接所述控制器，所述舵机的驱动轴连接所述主动齿轮的旋转轴，所述主动齿轮和所述从动齿轮相啮合，所述从动齿轮表面开设有凹槽，所述光栅嵌装于所述从动齿轮的凹槽内。

5.根据权利要求1所述的测温仪，其特征在于，所述温度采集模块包括近红外探测器，用于采集待测温区的所述温度值。

6.根据权利要求1所述的测温仪，其特征在于，所述显示屏显示模块包括LED显示屏。

Images