CN111929240A - 一种浸没式高精度测量系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种浸没式高精度测量系统,包括供图像传感器处于恒温状态的浸没液体腔体,浸没液体腔体中包括充满图像传感器外部的恒温介质,浸没液体腔体中的恒温介质能够将图像传感器控制在恒温的环境中,图像传感器的变形量得到很好的控制,从而得到高精度的检测装置,包括供浸没液体腔体内的恒温介质处于恒温状态的水循环腔体,水循环腔体中具有循环流动的换热介质,水循环腔体中的换热介质循环流动供浸没液体腔体中的恒温介质保持恒温状态,水循环腔体中循环流动的换热介质保证了浸没液体腔体中的恒温介质保持恒温状态。
Description
技术领域
本发明涉及测量系统技术领域,具体涉及一种浸没式高精度测量系统。
背景技术
目前传感器和相关的器件,结构件由于受到温度的影响,变形无法控制,现有的手段使用风冷,水冷方式,传统的方式只能将热量带走,传统的方式无法均匀散热和均匀控温。
且传感器和相关的器件的结构件再受到不同的温度影响其变形也无法控制,而基于形变的传感器其测量外部物体时测量精确度也会发生变化;为此我们提供一种浸没式高精度测量系统解决上述问题。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供了一种浸没式高精度测量系统,包括供图像传感器处于恒温状态的浸没液体腔体,浸没液体腔体中包括充满图像传感器外部的恒温介质,浸没液体腔体中的恒温介质能够将图像传感器控制在恒温的环境中,图像传感器的变形量得到很好的控制,从而得到高精度的检测装置。
为了实现上述目的,本发明采用的一种浸没式高精度测量系统,其特征在于,包括:
供图像传感器处于恒温状态的浸没液体腔体,所述浸没液体腔体中包括充满图像传感器外部的恒温介质;
供浸没液体腔体内的恒温介质处于恒温状态的水循环腔体,所述水循环腔体中具有循环流动的换热介质,水循环腔体中的换热介质循环流动供浸没液体腔体中的恒温介质保持恒温状态;
给水循环腔体中换热介质换热以使换热介质保持恒温状态的高精度温控器,所述高精度温控器中设有给水循环腔体中换热介质加热或降温的换热单元。
作为上述方案的进一步优化,所述高精度温控器的侧面设有向水循环腔体中输入换热介质的进水管,所述水循环腔体的侧面设有向高精度温控器中输入换热介质的回水管。
作为上述方案的进一步优化,所述水循环腔体的下方设有被测物体,水循环腔体的底部设有将被测物体的图像传输到图像传感器的成像镜头。
作为上述方案的进一步优化,所述浸没液体腔体的底部设有将图像传感器悬空支撑在浸没液体腔体中的支板,支板在图像传感器的两侧至少设置有一对。
作为上述方案的进一步优化,所述浸没液体腔体的一端设有向浸没液体腔体内部输入恒温介质的进入管,浸没液体腔体的另一端设有将浸没液体腔体中恒温介质排出的排出管,所述进入管和排出管均突出于水循环腔体的外部,且进入管和排出管的端部密封有密封塞。
作为上述方案的进一步优化,所述换热单元包括可对换热介质加热并供换热介质流通的制热管道和可对换热介质降温并供换热介质流通的制冷管道,所述高精度温控器上端设有连通在回水管端部的第二主管,所述第二主管的端部连通制冷管道、制热管道,且制冷管道和制热管道上连通第二主管的位置均设有控制阀。
作为上述方案的进一步优化,所述高精度温控器的内部设有连通在进水管端部的第一主管,所述第一主管与制冷管道、制热管道连通,且制冷管道、制热管道连通第一主管的位置分别设有将换热介质单向往第一主管中输出的第三单向水阀、第二单向水阀。
作为上述方案的进一步优化,所述水循环腔体的内部设有包覆在浸没液体腔体外圈的阻隔箱,所述阻隔箱、浸没液体腔体之间形成接收由高精度温控器输入到水循环腔体中的换热介质的内循环腔,所述阻隔箱、水循环腔体之间形成接收内循环腔中换热介质的外循环腔,所述进水管连通水循环腔体的一端通过设置在阻隔箱表面的导管与内循环腔连通,所述回水管连通水循环腔体的一端与外循环腔连通。
作为上述方案的进一步优化,所述阻隔箱的底部一侧设有将内循环腔中换热介质向外循环腔中输入的循环管,循环管中设有使内循环腔中换热介质单向向外循环腔中输出的第一单向水阀。
本发明的一种浸没式高精度测量系统,具备如下有益效果:
1.本发明的一种浸没式高精度测量系统,包括供图像传感器处于恒温状态的浸没液体腔体,浸没液体腔体中包括充满图像传感器外部的恒温介质,浸没液体腔体中的恒温介质能够将图像传感器控制在恒温的环境中,图像传感器的变形量得到很好的控制,从而得到高精度的检测装置;
2.本发明的一种浸没式高精度测量系统,包括供浸没液体腔体内的恒温介质处于恒温状态的水循环腔体,水循环腔体中具有循环流动的换热介质,水循环腔体中的换热介质循环流动供浸没液体腔体中的恒温介质保持恒温状态,水循环腔体中循环流动的换热介质保证了浸没液体腔体中的恒温介质保持恒温状态;
3.本发明的一种浸没式高精度测量系统,还包括给水循环腔体中换热介质换热以使换热介质保持恒温状态的高精度温控器,高精度温控器中设有给水循环腔体中换热介质加热或降温的换热单元,高精度温控器中的换热单元可给循环流通的换热介质补充或者消耗热量,保证换热介质处于恒定温度的状态,换热介质可保持恒温状态将图像传感器中多余的热量带走。
参照后文的说明与附图,详细公开了本发明的特定实施方式,指明了本发明的原理可以被采用的方式,应该理解,本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制,在所附权利要求的精神和条款的范围内,本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的水循环腔体内部结构示意图。
图中:水循环腔体1、浸没液体腔体2、图像传感器3、成像镜头4、进水管5、回水管6、高精度温控器7、被测物体8、阻隔箱9、内循环腔10、进入管11、导管12、排出管13、外循环腔14、循环管15、第一单向水阀16、第一主管17、第二单向水阀18、第二主管19、第三单向水阀20、控制阀21、制冷管道22、制热管道23、支板24。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了,下面通过附图中及实施例,对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限制本发明的范围。
需要说明的是,当元件被称为“设置于、设有”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接、相连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,“固连”为固定连接的含义,固定连接的方式有很多种,不作为本文的保护范围,本文中所使用的术语“垂直的”“水平的”“左”“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义,本文所使用的所有技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的,不是旨在限制本发明,本文中所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合;
请参阅说明书附图1-2,本发明提供一种技术方案:一种浸没式高精度测量系统,包括:
供图像传感器3处于恒温状态的浸没液体腔体2,浸没液体腔体2中包括充满图像传感器3外部的恒温介质;
供浸没液体腔体2内的恒温介质处于恒温状态的水循环腔体1,水循环腔体1中具有循环流动的换热介质,水循环腔体1中的换热介质循环流动供浸没液体腔体2中的恒温介质保持恒温状态;
给水循环腔体1中换热介质换热以使换热介质保持恒温状态的高精度温控器7,高精度温控器7中设有给水循环腔体1中换热介质加热或降温的换热单元。
本实施例中,高精度温控器7的侧面设有向水循环腔体1中输入换热介质的进水管5,水循环腔体1的侧面设有向高精度温控器7中输入换热介质的回水管6。
水循环腔体1和高精度温控器7之间的换热介质通过进水管5和回水管6循环流通。
需要说明的是,水循环腔体1的下方设有被测物体8,水循环腔体1的底部设有将被测物体8的图像传输到图像传感器3的成像镜头4。
成像镜头4使用现有技术中常见的将被测物体8成像后将图像传输至图像传感器3的装置。
进一步的,浸没液体腔体2的底部设有将图像传感器3悬空支撑在浸没液体腔体2中的支板24,支板24在图像传感器3的两侧至少设置有一对。支板24将图像传感器3悬空设置,可使浸没液体腔体2中的恒温介质完全填充于图像传感器3外部,使图像传感器3处于恒温状态,表面温度一致。
恒温介质可使用绝缘导热的液体,如油类(电容油、变压器油、机油、硅油、绝缘油等),但不限于使用油类液体,在此不做赘述。
具体的,浸没液体腔体2的一端设有向浸没液体腔体2内部输入恒温介质的进入管11,浸没液体腔体2的另一端设有将浸没液体腔体2中恒温介质排出的排出管13,进入管11和排出管13均突出于水循环腔体1的外部,且进入管11和排出管13的端部密封有密封塞。
进入管11和排出管13方便对浸没液体腔体2内部的恒温介质进行更换,便于定期更换和维护,使用方便,且无需拆除水循环腔体1。
本实施例中,换热单元包括可对换热介质加热并供换热介质流通的制热管道23和可对换热介质降温并供换热介质流通的制冷管道22,高精度温控器7上端设有连通在回水管6端部的第二主管19,第二主管19的端部连通制冷管道22、制热管道23,且制冷管道22和制热管道23上连通第二主管19的位置均设有控制阀21。
制冷管道22可使用制冷器等装置制冷,制热管道23可使用加热器等装置制热,为现有技术的普通技术人员可轻易实现的技术,在此不做赘述。换热介质流经制冷管道22或者制热管道23时进行热量的释放或者补充,以便再次进入水循环腔体1中的换热介质可良好对浸没液体腔体2实现控温效果。
需要说明的是,高精度温控器7的内部设有连通在进水管5端部的第一主管17,第一主管17与制冷管道22、制热管道23连通,且制冷管道22、制热管道23连通第一主管17的位置分别设有将换热介质单向往第一主管17中输出的第三单向水阀20、第二单向水阀18。
第三单向水阀20、第二单向水阀18分别保证了流经制冷管道22、制热管道23的换热介质可单向经过第一主管17流入水循环腔体1中。
进一步的,水循环腔体1的内部设有包覆在浸没液体腔体2外圈的阻隔箱9,阻隔箱9、浸没液体腔体2之间形成接收由高精度温控器7输入到水循环腔体1中的换热介质的内循环腔10,阻隔箱9、水循环腔体1之间形成接收内循环腔10中换热介质的外循环腔14,进水管5连通水循环腔体1的一端通过设置在阻隔箱9表面的导管12与内循环腔10连通,回水管6连通水循环腔体1的一端与外循环腔14连通。
阻隔箱9的底部一侧设有将内循环腔10中换热介质向外循环腔14中输入的循环管15,循环管15中设有使内循环腔10中换热介质单向向外循环腔14中输出的第一单向水阀16。
具体的,阻隔箱9将水循环腔体1中的换热介质分离,可在第二主管19中设置有温度传感器等装置,检测进入第二主管19中的换热介质的温度,换热介质经过回水管6进入第二主管19时,如果第二主管19中的温度传感器等装置检测到换热介质温度高于标准值时,会打开制冷管道22上的控制阀21,换热介质流入制冷管道22中制冷,制冷管道22将换热介质冷却到标准值,而第二主管19中的温度传感器等装置检测到换热介质温低于标准值时,会打开制热管道23上的控制阀21,换热介质流入制热管道23中制热,制热管道23将换热介质冷却到标准值,经过热量释放或者补充的换热介质通过第二单向水阀18或第三单向水阀20单向进入第一主管17由进水管5排向水循环腔体1。
而由进水管5排向水循环腔体1的换热介质会经过导管12直接排入包覆在浸没液体腔体2外圈的内循环腔10,通过符合标准值温度的换热介质直接给浸没液体腔体2中的恒温介质补充或者释放热量,然后带有恒温介质被释放或者补充热量后换热介质通过循环管15中的第一单向水阀16流入到外循环腔14中再由回水管6进入高精度温控器7中补充或者释放热量。
而阻隔箱9将水循环腔体1分隔呈外循环腔14、内循环腔10,保证了刚经过高精度温控器7补充或者释放温度的换热介质能够直接作用在浸没液体腔体2中的恒温介质上,而给浸没液体腔体2中恒温介质补充或者释放热量后的换热介质热量必定与设定的标准温度值存在偏差,这部分温度存在偏差的换热介质会直接排入外循环腔14中再缓慢进入高精度温控器7中进行热量的补充或者释放,不会影响浸没液体腔体2中的恒温介质。
为了使水循环腔体1中的换热介质能够更好的补充或者释放浸没液体腔体2中的恒温介质中的热量,可将浸没液体腔体2的壳体设置为导热板。
为了将内循环腔10、外循环腔14中的温度存在偏差的换热介质良好阻隔而不会相互影响,可将阻隔箱9壳体设置为隔热板。
为了保证水循环腔体1中的换热介质温度恒定,可将水循环腔体1的壳体设置为隔热板,而高精度温控器7的壳体必定也由隔热板组成,避免外部温度对其造成影响。
装置中,换热介质可使用水或者其它可被制热或者制冷并可导热的液体。
本实施例中,控制阀21可使用现有常见的电磁阀等阀体进行控制。
本实施方式提供的一种浸没式高精度测量系统,工作过程如下:
图像传感器3位于浸没液体腔体2中经过恒温介质保持处于恒定温度,水循环腔体1中的换热介质给恒温介质补充或者释放温度,使恒温介质处于恒定温度,而高精度温控器7给循环流通在水循环腔体1和高精度温控器7之间的换热介质补充或者释放热量,保证给换热介质补充或者释放热量的部分换热介质的温度恒定。
图像传感器3位于恒定温度时,其变形量得到很好的控制,从而成像镜头4将被测物体8的图像传输至图像传感器3时,图像传感器3的精度更好。
仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种浸没式高精度测量系统,其特征在于,包括:
供图像传感器处于恒温状态的浸没液体腔体,所述浸没液体腔体中包括充满图像传感器外部的恒温介质;
供浸没液体腔体内的恒温介质处于恒温状态的水循环腔体,所述水循环腔体中具有循环流动的换热介质,水循环腔体中的换热介质循环流动供浸没液体腔体中的恒温介质保持恒温状态;
给水循环腔体中换热介质换热以使换热介质保持恒温状态的高精度温控器,所述高精度温控器中设有给水循环腔体中换热介质加热或降温的换热单元。
2.根据权利要求1所述的一种浸没式高精度测量系统,其特征在于:所述高精度温控器的侧面设有向水循环腔体中输入换热介质的进水管,所述水循环腔体的侧面设有向高精度温控器中输入换热介质的回水管。
3.根据权利要求1所述的一种浸没式高精度测量系统,其特征在于:所述水循环腔体的下方设有被测物体,水循环腔体的底部设有将被测物体的图像传输到图像传感器的成像镜头。
4.根据权利要求1所述的一种浸没式高精度测量系统,其特征在于:所述浸没液体腔体的底部设有将图像传感器悬空支撑在浸没液体腔体中的支板,支板在图像传感器的两侧至少设置有一对。
5.根据权利要求1所述的一种浸没式高精度测量系统,其特征在于:所述浸没液体腔体的一端设有向浸没液体腔体内部输入恒温介质的进入管,浸没液体腔体的另一端设有将浸没液体腔体中恒温介质排出的排出管,所述进入管和排出管均突出于水循环腔体的外部,且进入管和排出管的端部密封有密封塞。
6.根据权利要求1所述的一种浸没式高精度测量系统,其特征在于:所述换热单元包括可对换热介质加热并供换热介质流通的制热管道和可对换热介质降温并供换热介质流通的制冷管道,所述高精度温控器上端设有连通在回水管端部的第二主管,所述第二主管的端部连通制冷管道、制热管道,且制冷管道和制热管道上连通第二主管的位置均设有控制阀。
7.根据权利要求1所述的一种浸没式高精度测量系统,其特征在于:所述高精度温控器的内部设有连通在进水管端部的第一主管,所述第一主管与制冷管道、制热管道连通,且制冷管道、制热管道连通第一主管的位置分别设有将换热介质单向往第一主管中输出的第三单向水阀、第二单向水阀。
8.根据权利要求1所述的一种浸没式高精度测量系统,其特征在于:所述水循环腔体的内部设有包覆在浸没液体腔体外圈的阻隔箱,所述阻隔箱、浸没液体腔体之间形成接收由高精度温控器输入到水循环腔体中的换热介质的内循环腔,所述阻隔箱、水循环腔体之间形成接收内循环腔中换热介质的外循环腔,所述进水管连通水循环腔体的一端通过设置在阻隔箱表面的导管与内循环腔连通,所述回水管连通水循环腔体的一端与外循环腔连通。
9.根据权利要求1所述的一种浸没式高精度测量系统,其特征在于:所述阻隔箱的底部一侧设有将内循环腔中换热介质向外循环腔中输入的循环管,循环管中设有使内循环腔中换热介质单向向外循环腔中输出的第一单向水阀。
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