CN111879417A - 一种热红外成像模组温度控制装置及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热红外成像模组温度控制装置及其控制方法，热红外成像模组温度控制装置包括有保温壳体、固定于保温壳体上的半导体制冷片、设置于保温壳体内的热红外成像模组和导冷片、连接于热红外成像模组上的模组温度传感器和设置于保温壳体外的环境温度传感器，导冷片与半导体制冷片的制冷端面连接，半导体制冷片的散热端面朝向保温壳体外部，模组温度传感器、环境温度传感器均与半导体制冷片的温度控制器连接。本发明可以有效地控制热红外成像模组的工作温度，并降低开机后达到稳定测温状态的等待时间。
Description
技术领域
本发明涉及热红外成像检测技术，具体是一种热红外成像模组温度控制装置及控制方法。
背景技术
目前，热红外成像检测在人体体温检测筛查得到越来越多的应用，相比传统的水银体温计等体温检测方式，具有非接触式测温，避免交叉感染，检测效率高等特点。人体热红外检测一般采用非制冷型红外传感器，体积较小，工作时器件的热量如果得不到及时的导出，就会出现红外传感器的灵敏度下降、响应速度变慢、输出不准确等缺点。
一般红外热像仪在红外传感器封装时采取半导体制冷等方式直接控制红外传感器的工作温度，该项技术已经非常成熟。然而针对已经封装好红外传感器，并且组装了镜头的热红外成像模组，暂时并没有较好的温控方式。一般采取的方案是在热红外成像模组的外表面增加大的热沉，达到吸收模组发热并像外界环境散出的目的，缺点是质量重，散热的效果取决于工作环境和模组发热量，并且开机后需要较长的时间来达到稳定测温的平衡状态。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种热红外成像模组温度控制装置及控制方法，可以有效地控制热红外成像模组的工作温度，并降低开机后达到稳定测温状态的等待时间。
本发明的技术方案为：
一种热红外成像模组温度控制装置，包括有保温壳体、固定于保温壳体上的半导体制冷片、设置于保温壳体内的热红外成像模组和导冷片、连接于热红外成像模组上的模组温度传感器和设置于保温壳体外的环境温度传感器，所述的导冷片与半导体制冷片的制冷端面连接，所述的半导体制冷片的散热端面朝向保温壳体外部，所述的模组温度传感器、环境温度传感器均与半导体制冷片的温度控制器连接。
所述的保温壳体外设置有散热片和散热风扇，所述的散热片安装于半导体制冷片的散热端面上，所述的散热风扇邻近于散热片且朝向散热片。
一种热红外成像模组温度控制方法，具体包括有以下步骤：
(1)、半导体制冷片的温度控制器开机工作时，环境温度传感器实时检测保温壳体外的环境温度，并将数值传递到温度控制器，温度控制器将接收到的环境温度设定为目标温度；
(2)、热红外成像模组工作后温度会持续上升，模组温度传感器实时检测热红外成像模组的工作温度，当热红外成像模组的工作温度高于目标温度时，温度控制器控制半导体制冷片启动工作，对保温壳体内部进行致冷，直至热红外成像模组的工作温度与目标温度保持平衡状态；
(3)、当环境温度传感器检测的环境温度偏离初始设定的目标温度一定值后，温度控制器更新目标温度为当前环境温度传感器检测的环境温度，温度控制器根据新的目标温度判断是否启动半导体制冷片工作，以保证热红外成像模组的工作温度与目标温度保持平衡状态。
所述的温度控制器对不同工作温度下的热红外成像模组进行标定，得到不同工作温度下的响应曲线，计算相应的校正参数，在热红外成像模组的工作温度发生变化时，更新响应曲线和校正参数；所述的响应曲线为模组温度传感器测量的工作温度值对热红外成像模组实际温度值的曲线。
本发明的优点：
(1)、本发明使用半导体制冷片进行温度控制，可有效的控制热红外成像模组的工作温度；
(2)、本发明半导体制冷片的温度控制器实时监测环境温度，保证热红外成像模组在环境温度附近进行工作，减小达到平衡所需的时间，并更好的控制平衡状态下的微小波动，使测温更加稳定；
(3)、本发明标定不同工作温度下热红外成像模组的响应曲线，保证测温的准确性。
附图说明
图1是本发明热红外成像模组温度控制装置的结构示意图。
图2是本发明热红外成像模组温度控制方法的流程图。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
见图1，一种热红外成像模组温度控制装置，包括有保温壳体1，固定于保温壳体1上的半导体制冷片7，设置于保温壳体1内的热红外成像模组2和导冷片8，连接于热红外成像模组2上的模组温度传感器3，设置于保温壳体1外的环境温度传感器4、散热片6和散热风扇5；导冷片8与半导体制冷片7的制冷端面连接，半导体制冷片7的散热端面朝向保温壳体1外部，散热片6安装于半导体制冷片7的散热端面上，散热风扇5邻近于散热片6且朝向散热片6对散热片6进行风冷散热；模组温度传感器3、环境温度传感器4均与半导体制冷片7的温度控制器连接。
见图2，一种热红外成像模组温度控制方法，具体包括有以下步骤：
(1)、半导体制冷片7的温度控制器开机工作时，环境温度传感器4实时检测保温壳体1外的环境温度，并将数值传递到温度控制器，温度控制器将接收到的环境温度设定为目标温度；
(2)、热红外成像模组2工作后温度会持续上升，模组温度传感器3实时检测热红外成像模组2的工作温度，当模组温度传感器3采集的热红外成像模组的工作温度高于目标温度时，温度控制器控制半导体制冷片7启动工作，对保温壳体1内部进行致冷，直至热红外成像模组的工作温度与目标温度保持平衡状态；
(3)、当环境温度传感器4检测的环境温度偏离初始设定的目标温度一定值后，温度控制器更新目标温度为当前环境温度传感器4检测的环境温度，温度控制器根据新的目标温度判断是否启动半导体制冷片7工作，以保证热红外成像模组2的工作温度与目标温度保持平衡状态。
其中，温度控制器对不同工作温度下的热红外成像模组进行标定，得到不同工作温度下的响应曲线，计算相应的校正参数，在热红外成像模组的工作温度发生变化时，更新响应曲线和校正参数；响应曲线为模组温度传感器测量的工作温度值对热红外成像模组实际温度值的曲线，响应曲线可能为线性或高次多项式，并不是固定的，与模组温度传感器的质量和整体结构都有关系；校正参数即为多项式的常数值，这个根据实际对黑体进行标定进行确定。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种热红外成像模组温度控制装置，其特征在于：包括有保温壳体、固定于保温壳体上的半导体制冷片、设置于保温壳体内的热红外成像模组和导冷片、连接于热红外成像模组上的模组温度传感器和设置于保温壳体外的环境温度传感器，所述的导冷片与半导体制冷片的制冷端面连接，所述的半导体制冷片的散热端面朝向保温壳体外部，所述的模组温度传感器、环境温度传感器均与半导体制冷片的温度控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种热红外成像模组温度控制装置，其特征在于：所述的保温壳体外设置有散热片和散热风扇，所述的散热片安装于半导体制冷片的散热端面上，所述的散热风扇邻近于散热片且朝向散热片。
3.根据权利要求1所述的一种热红外成像模组温度控制装置的控制方法，其特征在于：具体包括有以下步骤：
(1)、半导体制冷片的温度控制器开机工作时，环境温度传感器实时检测保温壳体外的环境温度，并将数值传递到温度控制器，温度控制器将接收到的环境温度设定为目标温度；
(2)、热红外成像模组工作后温度会持续上升，模组温度传感器实时检测热红外成像模组的工作温度，当热红外成像模组的工作温度高于目标温度时，温度控制器控制半导体制冷片启动工作，对保温壳体内部进行致冷，直至热红外成像模组的工作温度与目标温度保持平衡状态；
(3)、当环境温度传感器检测的环境温度偏离初始设定的目标温度一定值后，温度控制器更新目标温度为当前环境温度传感器检测的环境温度，温度控制器根据新的目标温度判断是否启动半导体制冷片工作，以保证热红外成像模组的工作温度与目标温度保持平衡状态。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于：所述的温度控制器对不同工作温度下的热红外成像模组进行标定，得到不同工作温度下的响应曲线，计算相应的校正参数，在热红外成像模组的工作温度发生变化时，更新响应曲线和校正参数；所述的响应曲线为模组温度传感器测量的工作温度值对热红外成像模组实际温度值的曲线。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN113138025A (zh) * | 2021-03-18 | 2021-07-20 | 深圳市科陆精密仪器有限公司 | 一种红外测温设备的自动校准方法及装置 |
| CN113865719A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-31 | 黄新伦 | 一种适用多环境温度的医用红外额温仪及工作方法 |
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- 2020-08-14 CN CN202010819765.3A patent/CN111879417A/zh active Pending
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