CN112254828A - 一种提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置和方法，装置包括红外测温仪本体，所述红外测温仪本体上具有检测部，所述红外测温仪本体还包括：红外测温装置、补偿块容纳仓、温度检测传感器、补偿计算模块，所述补偿计算模块与控制装置连接，所述控制装置分别与红外测温装置、温度检测传感器电连接，所述补偿容纳仓安装在所述红外测温仪本体的检测部的检测端，所述温度检测传感器安装在所述补偿容纳仓中。本申请通过计算温度误差；然后使用这个误差对之后红外测量待测物时对待测物的温度进行修正，就能够有效的消除大部分环境干扰的因素，实现对同样环境中，提升红外测温仪红外检测待测物体抗环境干扰的能力。

Description

一种提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置和方法
技术领域
发明涉及红外测温技术领域，具体是一种提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置和方法。
背景技术
由于红外测温技术对工业等领域运用广泛，因此，对其测量精确度也提出了更高的要求。非接触红外人体测温仪在功能和技术上越来越完善，但是，也存在影响其精确度的因素，如果不多加留意，将会导致红外测温仪测量精度有所偏差；干扰因素主要包括测量角度、环境温度、空气质量、电磁干扰、环境辐射、视场与目标大小等。其中环境温度和环境辐射的干扰原因是。
1)环境温度
红外热像仪在很大程度上受环境温度的影响，实际上待测温度低于常温时，环境温度变化的影响甚至大于信号的变化，这是由于红外透镜自身存在一些不可避免的影响因素；
并且空气中某些物质，如H2O，CO2，O3，CON2OCH2等均吸收红外线，也会对温度产生影响。
2)环境辐射
利用红外辐射测温，由于信号非常小，低于常温的测量将受背景噪声的影响，在室外，阳光的直接辐射，折射和空间散射线是主要的背景噪声。室内测量时，来自待测物周围的反射光有时极大地影响测量结果。
发明内容
本发明的第一目的在于，解决现有干扰因素中环境温度和环境辐射的部分干扰因素的提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置。
本发明的第二目的在于，提供一种根据上述装置的信息处理方法；
为了实现本发明第一目的，本发明所采用的技术方案是：
发明的一种提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置，包括红外测温仪本体，所述红外测温仪本体上具有检测部，所述红外测温仪本体还包括：
红外测温装置，用于通过红外检测待测物检测温度、检测补偿块检测温度；
补偿块容纳仓，用于容纳补偿块，其中补偿块与待测物的干扰因素相同；
温度检测传感器，与补偿块接触，检测补偿块实际温度；
补偿计算模块，用于根据待测物检测温度、补偿块检测温度、补偿块实际温度补偿计算待测物修正温度；
所述补偿计算模块与控制装置连接，所述控制装置分别与红外测温装置、温度检测传感器电连接，所述补偿容纳仓安装在所述红外测温仪本体的检测部的检测端，所述温度检测传感器安装在所述补偿容纳仓中。
进一步地，所述红外测温仪本体包括壳体，所述补偿块容纳仓与壳体之间安装有伸缩装置，所述壳体的检测端下方设置有容纳区，且所述伸缩装置位于所述壳体的检测端下方的容纳区，且补偿块容纳仓外形与壳体外形平滑过渡。
进一步地，所述伸缩装置包括安装在所述壳体检测部下方均布的三根导向杆，所述壳体检测部下方设置有导向杆相配合的导向孔，导向杆的一端伸入至导向孔中，导向杆的另一端与补偿块容纳仓固定连接，中间位置的导向杆一端连接有丝母，所述丝母中穿设有丝杆，所述丝杆的一端与电机连接，所述电机固定安装在所述壳体内部。
进一步地，所述伸缩装置倾斜设置，倾斜设置的伸缩装置能够将所述补偿块容纳仓移动至红外测温装置测温区正中位置或收回位置。
进一步地，所述补偿块容纳仓中纵向设置有隔板，所述隔板将所述补偿块容纳仓分割为测温腔和置放腔，所述温度检测传感器安装在所述测温腔中的隔板侧壁上，所述测温腔用于置放待测补偿块，所述置放腔中用于置放至少一个待用补偿块。
进一步地，所述红外测温装置包括光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理器、显示模块，所述光学系统、光电探测器、信号放大器和信号处理器依次连接，所述补偿计算模块通过控制装置与信号处理器电连接，所述电机通过电机控制器与控制装置电连接，所述控制装置还和显示模块连接。
进一步地，所述补偿块的材质、颜色、黑体系数与待测物表面相同。
为了实现本发明的第二目的，本发明所采用的技术方案是：
一种根据上述提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置的信息处理方法，分析待测物，制作补偿块，保证补偿块的材质、颜色、黑体系数与待测物相同，并将补偿块置放在补偿容纳仓中；将红外测温仪本体移动至需要对测物体测温的环境中；方法包括以下步骤
S1、温度检测传感器对补偿块进行温度检测；
S2、温度检测传感器识别到补偿块温度稳定后，记录补偿块实际温度，同时，红外测温装置检测补偿块检测温度；
S3、通过补偿块实际温度与补偿块检测温度，修正红外测温仪本体检测修正方法；
S4、红外测温仪本体对待测物进行红外测温，并根据检测修正方法进行温度修正；
进一步地，所述步骤S3包括，计算补偿块检测温度与补偿块实际温度的差值，并保存为修正差值；所述步骤S4中检测完待测物温度以后，将待测物检测温度减去修正差值，得到待测物修正温度。
进一步地，当环境温度、湿度和/或环境光线变化后，重新进行步骤S1至步骤S3。
发明提出的主要有益效果是：通过设置补偿块容纳仓，并且在补偿块容纳仓中装入补偿块，补偿块与待测物的干扰因素(材质、颜色、黑体系数等)相同，通过在测温的环境中对补偿块进行红外测温，并且温度检测传感器检测补偿块的实际温度，计算二者的误差；然后使用这个误差对之后红外测量待测物时对待测物的温度进行修正，就能够有效的消除大部分环境干扰的因素，实现对同样环境中，提升红外测温仪红外检测待测物体抗环境干扰的能力；同时本申请既有普通传感器的检测精度也有红外测温仪的检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明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是发明的提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置的结构示意图；
图2是本发明中红外测温仪本体壳体检测部位置的结构示意图一；
图3是本发明中红外测温仪本体壳体检测部位置的结构示意图二；
图4是本发明中提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置的控制原理框图；
图5是本发明中补偿容纳仓的结构示意图；
图6是本发明中提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理方法的方法原理图。
具体实施方式
下面结合附图对发明的优选实施例进行详细阐述，以使发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
实施例一
参阅图1、图2、图4所示，发明的一种提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置，包括红外测温仪本体A，所述红外测温仪本体A上具有检测部A1，所述红外测温仪本体A还包括：
红外测温装置1，用于通过红外检测待测物检测温度、检测补偿块检测温度；补偿块容纳仓2，用于容纳补偿块5，其中补偿块5与待测物的干扰因素相同；干扰因素一般包括待测物体的材质、颜色、黑体系数等等，为了让干扰因素尽量相同，所述补偿块5的材质、颜色、黑体系数与待测物表面相同。
温度检测传感器3，与补偿块接触，检测补偿块实际温度；红外测温装置1可以采用点测温的红外测温传感器也可以采用红外热成像仪测温，该温度检测传感器3可以是贴片式温度传感器，用于直接与补偿块5接触，检测其实际温度。
补偿计算模块4，用于根据待测物检测温度、补偿块检测温度、补偿块实际温度补偿计算待测物修正温度；
所述补偿计算模块4与控制装置B连接，所述控制装置B分别与红外测温装置1、温度检测传感器3电连接，所述温度检测传感器3安装在所述补偿容纳仓2中，
所述补偿容纳仓2安装在所述红外测温仪本体A的检测部A1的检测端。红外测温装置1可以检测到该容纳仓2中的补偿块5的温度；
当采用点测温的红外测温传感器时，补偿块容纳仓2可以通过翻转装置翻转至测温区正中位置，对补偿块容纳仓2进行测温，也可以翻转回置放位置，此时可以测量待测物体。
当采用红外热成像仪测温时，补偿块容纳仓2可以直接设置在测温影像区边缘，由红外热成像仪识别补偿块容纳仓2中补偿块5的温度，同时红外热成像仪还能识别测温影像区中待测物体的热成像温度。
在本实施例中，通过设置补偿块容纳仓2，并且在补偿块容纳仓2中装入补偿块5，补偿块5与待测物的干扰因素(材质、颜色、黑体系数等)相同，通过在测温的环境中对补偿块5进行红外测温，并且温度检测传感器3检测补偿块5的实际温度，计算二者的温度误差；然后使用这个误差对之后红外测量待测物时，对待测物的温度进行修正，就能够有效的消除大部分环境干扰的因素，实现对同样环境中，提升红外测温仪红外检测待测物体抗环境干扰的能力；同时本申请既有普通传感器的检测精度也有红外测温仪的检测效率。
实施例二
参阅图2、图3所示，本实施例与实施例一的区别在于，所述红外测温仪本体A包括壳体A2，所述补偿块容纳仓2与壳体A2之间安装有伸缩装置6，所述壳体A2的检测端下方设置有容纳区A3，且所述伸缩装置6位于所述壳体A2的检测端下方的容纳区A3，且补偿块容纳仓2外形与壳体A2外形平滑过渡。通过设置伸缩装置6，在需要测量误差时，可以通过伸缩装置6将补偿块容纳仓2从红外测温仪本体A伸出，伸至红外测温仪本体A可以测量到的位置，红外测量补偿块5的红外温度和温度检测传感器实际温度，计算温度误差；当暂时无需修正温度误差时，可以通过伸缩装置6将补偿块容纳仓2收回至壳体A2的容纳区A3中。
在本实施例中，所述伸缩装置6包括安装在所述壳体的检测部A1下方均布的三根导向杆61，所述壳体检测部A1下方设置有导向杆61相配合的导向孔62，导向杆61的一端伸入至导向孔62中，导向杆61的另一端与补偿块容纳仓2固定连接，中间位置的导向杆61一端连接有丝母63，所述丝母63中穿设有丝杆64，所述丝杆64的一端与电机65连接，所述电机65固定安装在所述壳体A2内部。电机65旋转可以带动丝杆64旋转，丝杆64带动丝母63轴向移动，从而驱动中间位置的导向杆61轴向移动，实现补偿块容纳仓2从容纳区A3移出或移入，两侧的导向杆61用于导向作用。该实施例适用于，红外测温仪本体A是红外热成像仪，伸缩装置6可以水平布置。
该导向装置6还可以采用直线电机，或其他现有技术的伸缩装置6.其结构类型较多，技术成熟，在此不做赘述。
实施例三
本实施例与实施例二的区别在于，所述伸缩装置6倾斜设置，倾斜设置的伸缩装置6能够将所述补偿块容纳仓2移动至红外测温装置1测温区正中位置或收回位置。该实施例适用于红外测温仪本体A采用的是单点红外测温传感器，其需要补偿块容纳仓2能够移动至测温区正中位置，由单点红外测温传感器测温，当计算出温度误差以后，再将补偿块容纳仓2收回至容纳区A3中，红外测温仪本体A中的单点红外测温传感器就可以对待测物体进行检测。
实施例四
参阅图3、图5所示，如果在同一个环境中需要对几个不同的物体进行测温，就需要有多个与每个待测物体相应的补偿块5，且多个补偿块5的干扰因素不同；为了解决该问题，所述补偿块容纳仓2中纵向设置有隔板21，所述隔板21将所述补偿块容纳仓2分割为测温腔22和置放腔23，所述温度检测传感器3安装在所述测温腔22中的隔板21侧壁上，所述测温腔22用于置放待测补偿块，所述置放腔23中用于置放至少一个待用补偿块。解决了多个补偿块5的容纳问题，收放也方便。
参阅图4所示，所述红外测温装置1包括光学系统11、光电探测器12、信号放大器13、信号处理器14、显示模块15，所述光学系统11、光电探测器12、信号放大器13和信号处理器14依次连接，所述补偿计算模块4通过控制装置B与信号处理器14电连接，所述电机65通过电机控制器16与控制装置B电连接，所述控制装置B还与显示模块15连接。通过补偿计算模块4可以计算补偿块检测温度与补偿块实际温度的差值；需要检测待测物温度时，将待测物检测温度减去修正差值，得到待测物修正温度。保证了检测以后最大限度的去除部分环境干扰的影响。
实施例五
参阅图6所示，为了实现本发明的第二目的，本发明所采用的技术方案是：
一种根据上述提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置的信息处理方法，分析待测物，制作补偿块，保证补偿块的材质、颜色、黑体系数与待测物相同，并将补偿块置放在补偿容纳仓中；将红外测温仪本体移动至需要对测物体测温的环境中；方法包括以下步骤：
S1、温度检测传感器对补偿块5进行温度检测；
S2、温度检测传感器识别到补偿块5温度稳定后，记录补偿块实际温度，同时，红外测温装置检测补偿块检测温度；
S3、通过补偿块实际温度与补偿块检测温度，修正红外测温仪本体检测修正方法；
S4、红外测温仪本体对待测物进行红外测温，并根据检测修正方法进行温度修正；
具体的，所述步骤S3包括，计算补偿块检测温度与补偿块实际温度的差值，并保存为修正差值；所述步骤S4中检测完待测物温度以后，将待测物检测温度减去修正差值，得到待测物修正温度。
由于环境的光线温度等一直在变化，，当发现环境温度、湿度和/或环境光线有变化后，重新进行步骤S1至步骤S3，可以从新修正测量误差，能够尽量保证待测物体的温度准确。
本发明的优点在于：
通过设置补偿块容纳仓2，并且在补偿块容纳仓2中装入补偿块5，补偿块5与待测物的干扰因素(材质、颜色、黑体系数等)相同，通过在测温的环境中对补偿块5进行红外测温，并且温度检测传感器3检测补偿块5的实际温度，计算二者的温度误差；然后使用这个误差对之后红外测量待测物时，对待测物的温度进行修正，就能够有效的消除大部分环境干扰的因素，实现对同样环境中，提升红外测温仪红外检测待测物体抗环境干扰的能力；同时本申请既有普通传感器的检测精度也有红外测温仪的检测效率。
以上所述，仅为发明的具体实施方式，但发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在发明的保护范围之内。因此，发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置，包括红外测温仪本体，其特征在于，所述红外测温仪本体上具有检测部，所述红外测温仪本体还包括：
红外测温装置，用于通过红外检测待测物检测温度、检测补偿块检测温度；
补偿块容纳仓，用于容纳补偿块，其中补偿块与待测物的干扰因素相同；
温度检测传感器，与补偿块接触，检测补偿块实际温度；
补偿计算模块，用于根据待测物检测温度、补偿块检测温度、补偿块实际温度补偿计算待测物修正温度；
所述补偿计算模块与控制装置连接，所述控制装置分别与红外测温装置、温度检测传感器电连接，所述补偿容纳仓安装在所述红外测温仪本体的检测部的检测端，所述温度检测传感器安装在所述补偿容纳仓中。
2.根据权利要求1所述的提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置，其特征在于：所述红外测温仪本体包括壳体，所述补偿块容纳仓与壳体之间安装有伸缩装置，所述壳体的检测端下方设置有容纳区，且所述伸缩装置位于所述壳体的检测端下方的容纳区，且补偿块容纳仓外形与壳体外形平滑过渡。
3.根据权利要求2所述的提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置，其特征在于：所述伸缩装置包括安装在所述壳体检测部下方均布的三根导向杆，所述壳体检测部下方设置有导向杆相配合的导向孔，导向杆的一端伸入至导向孔中，导向杆的另一端与补偿块容纳仓固定连接，中间位置的导向杆一端连接有丝母，所述丝母中穿设有丝杆，所述丝杆的一端与电机连接，所述电机固定安装在所述壳体内部。
4.根据权利要求3所述的提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置，其特征在于：所述伸缩装置倾斜设置，倾斜设置的伸缩装置能够将所述补偿块容纳仓移动至红外测温装置测温区正中位置或收回位置。
5.根据权利要求4所述的提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置，其特征在于：所述补偿块容纳仓中纵向设置有隔板，所述隔板将所述补偿块容纳仓分割为测温腔和置放腔，所述温度检测传感器安装在所述测温腔中的隔板侧壁上，所述测温腔用于置放待测补偿块，所述置放腔中用于置放至少一个待用补偿块。
6.根据权利要求5所述的提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置，其特征在于：所述红外测温装置包括光学系统、光电探测器、信号放大器、信号处理器、显示模块，所述光学系统、光电探测器、信号放大器和信号处理器依次连接，所述补偿计算模块通过控制装置与信号处理器电连接，所述电机通过电机控制器与控制装置电连接，所述控制装置还和显示模块连接。
7.根据权利要求6所述的提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置，其特征在于：所述补偿块的材质、颜色、黑体系数与待测物表面相同。
8.一种根据权利要求4所述的提升红外测温仪抗环境干扰的信息处理装置的信息处理方法，其特征在于：分析待测物，制作补偿块，保证补偿块的材质、颜色、黑体系数与待测物相同，并将补偿块置放在补偿容纳仓中；将红外测温仪本体移动至需要对测物体测温的环境中；方法包括以下步骤：
S1、温度检测传感器对补偿块进行温度检测；
S2、温度检测传感器识别到补偿块温度稳定后，记录补偿块实际温度，同时，红外测温装置检测补偿块检测温度；
S3、通过补偿块实际温度与补偿块检测温度，修正红外测温仪本体检测修正方法；
S4、红外测温仪本体对待测物进行红外测温，并根据检测修正方法进行温度修正；
9.根据权利要求8所述的信息处理方法，其特征在于：所述步骤S3包括，计算补偿块检测温度与补偿块实际温度的差值，并保存为修正差值；所述步骤S4中检测完待测物温度以后，将待测物检测温度减去修正差值，得到待测物修正温度。
10.根据权利要求8所述的信息处理方法，其特征在于：当环境温度、湿度和/或环境光线变化后，重新进行步骤S1至步骤S3。
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