CN113358232A - 一种双腔黑体辐射源的红外体温校准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，包括：恒温槽、保温盖，所述保温盖与安装端口连接，所述保温盖上设有第一通孔、第二通孔。该双腔黑体辐射源的红外体温校准装置中的恒温槽用于提供恒温热源，第一黑体管用于对红外耳温计进行计量值溯源，具体使用时将红外耳温计的探头对准第一通孔，将红外耳温计与所述恒温槽温度设定值取差值，即可得到红外耳温计测量误差，实现红外耳温计量值准确溯源，第二黑体管用于对红外额温计进行计量值溯源，具体使用时将红外额温计的探头对准第二通孔，将红外额温计与所述恒温槽的温度设定值取差值，即可得到红外额温计测量误差，实现红外额温计量值准确溯源。
Description
技术领域
本发明属于温度校准技术领域，具体涉及一种双腔黑体辐射源的红外体温校准装置。
背景技术
目前，世界范围内新型冠状病毒感染的肺炎疫情依然严峻，由于新型冠状病毒的被传染者发病后常出现发热症状，因此测量体温成为防控疫情的必要手段，而红外体温计等人体测温仪器是疫情防控中用于人体体温筛查和诊断的必备医用计量器具，其可以通过对特定公共场所大流量人群采用红外方式快速、非接触的筛检发热个体。为了保证红外测温仪器的准确性，需要做好红外体温计的溯源工作，为体温测量防控工作和疫情防控工作提供保障。
现阶段，常用的红外体温计主要包括红外耳温计和红外额温计。计量部门通常采用黑体辐射源作为标准温度源来对红外体温计的校准模式温度示值进行校准。
然而，目前校准红外体温计的黑体辐射源存在性能参差不齐、体积庞大、无法同时校准多种红外体温计量值溯源等缺点，不利于快速高效地开展疫情防控期间红外体温计的溯源工作。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，使其能够对两种红外体温进行校正，提高疫情防控期间开展红外体温计的溯源工作效率。
为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，包括：
恒温槽，所述恒温槽的上端开设有与其内腔连通的安装端口；
保温盖，所述保温盖与所述安装端口可拆卸式固定连接，所述保温盖上还开设有贯穿其上下端面的第一通孔、第二通孔，所述第二通孔的孔径大于所述第一通孔的孔径；
第一黑体管，所述第一黑体管内置于所述恒温槽，所述第一黑体管包括由上至下依次连通的第一黑体腔、第二黑体腔、第三黑体腔，所述第一黑体腔的横截面积由上至下逐渐增大，所述第三黑体腔的横截面积由上至下逐渐减小，所述第二黑体腔由上至下的横截面积相等，所述第二黑体腔体的横截面积等于所述第一腔体的最大横截面积，也等于所述第三腔体的最大横截面积，所述第一黑体腔的上端与所述第一通孔同轴连通；
第二黑体管，所述第二黑体管内置于所述恒温槽，所述第二黑体管包括由上至下依次连通的第四黑体腔、第五黑体腔，所述第五黑体腔的横截面积由上至下逐渐减小，所述第四黑体腔由上至下的横截面积相等，所述第四黑体腔体的横截面积等于所述第五腔体的最大横截面积，所述第四黑体腔的上端与所述第二通孔同轴连通。
进一步的，所述恒温槽内设置有加热装置。
进一步的，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置具有搅拌叶轮的一端内置于所述恒温槽。
进一步的，所述加热装置为加热丝，所述加热丝螺旋布置于所述搅拌叶轮的外围。
进一步的，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置包括导流筛板，所述导流筛板将所述恒温槽的内腔分隔成左右相邻布置的第一区域、第二区域，所述搅拌装置、加热装置均设置于所述第一区域，所述第一黑体管、第二黑体管均设置于所述第二区域。
进一步的，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置还包括卡接板，所述卡接板滑动连接于所述恒温槽的上端面，所述卡接板的一端设置有压头，滑动所述卡接板可使所述压头滑入/滑出所述保温盖的上端面。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：该双腔黑体辐射源的红外体温校准装置中的恒温槽用于提供恒温热源，第一黑体管用于对红外耳温计进行计量值溯源，具体使用时将红外耳温计的探头对准第一通孔，将红外耳温计与所述恒温槽温度设定值取差值，即可得到红外耳温计测量误差，实现红外耳温计量值准确溯源，第二黑体管用于对红外额温计进行计量值溯源，具体使用时将红外额温计的探头对准第二通孔，将红外额温计与所述恒温槽温度设定值取差值，即可得到红外额温计测量误差，实现红外额温计量值准确溯源。
附图说明
图1是本发明提供的第一实施例的红外体温校准装置结构示意图；
图2是本发明提供的第一实施例的红外体温校准装置剖面图；
图3是本发明提供的第二实施例的红外体温校准装置剖面图；
图4是本发明提供的第二实施例的红外体温校准装置的局部放大图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”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”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。本文所使用的术语“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，本文所使用的所有的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。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本文所使用的术语“及/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。
请参阅图1、图2，本发明的第一实施例提供了一种双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，包括：恒温槽1、保温盖2、第一黑体管3、第二黑体管4。
所述恒温槽1的上端开设有与其内腔连通的安装端口，所述保温盖2与所述安装端口可拆卸式固定连接，所述保温盖2上还开设有贯穿其上下端面的第一通孔2a、第二通孔2b，所述第二通孔2b的孔径大于所述第一通孔2a的孔径，所述第一黑体管3内置于所述恒温槽1，所述第一黑体管3包括由上至下依次连通的第一黑体腔、第二黑体腔、第三黑体腔，所述第一黑体腔的横截面积由上至下逐渐增大，所述第三黑体腔的横截面积由上至下逐渐减小，所述第二黑体腔由上至下的横截面积相等，所述第二黑体腔体的横截面积等于所述第一腔体的最大横截面积，也等于所述第三腔体的最大横截面积，所述第一黑体腔的上端与所述第一通孔2a同轴连通。
所述第二黑体管4内置于所述恒温槽1，所述第二黑体管4包括由上至下依次连通的第四黑体腔、第五黑体腔，所述第五黑体腔的横截面积由上至下逐渐减小，所述第二黑体腔由上至下的横截面积相等，所述第四黑体腔体的横截面积等于所述第五腔体的最大横截面积，所述第四黑体腔的上端与所述第二通孔2b同轴连通。
该双腔黑体辐射源的红外体温校准装置中的恒温槽1用于提供恒温热源，第一黑体管3用于对红外耳温计进行计量值溯源，具体使用时将红外耳温计的探头对准第一通孔2a，将红外耳温计与所述恒温槽1的温度设定值取差值，即可得到红外耳温计测量误差，实现红外耳温计量值准确溯源，第二黑体管4用于对红外额温计进行计量值溯源，具体使用时将红外额温计的探头对准第二通孔2b，将红外额温计与所述恒温槽1的温度设定值取差值，即可得到红外额温计测量误差，实现红外额温计量值准确溯源。
具体的，所述第一黑体腔、第二黑体腔、第三黑体腔、第四黑体腔、第五黑体腔的内壁行进一步涂有Pyromark1200黑漆，所述黑漆涂层发射率为0.92，通过STEEP3蒙特卡罗模拟软件计算出空腔法向平均有效发射率为0.999。
所述恒温槽1内设置有加热装置，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置还包括搅拌装置5，所述搅拌装置5具有搅拌叶轮的一端内置于所述恒温槽1，所述加热装置为加热丝，所述加热丝螺旋布置于所述搅拌叶轮的外围。
所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置包括导流筛板6，所述导流筛板6将所述恒温槽的内腔分隔成左右相邻布置的第一区域、第二区域，导流筛板6使得第一区域与第二区域的工作介质热交换的更加均匀。所述搅拌装置5、加热装置均设置于所述第一区域，所述第一黑体管3、第二黑体管4均设置于所述第二区域，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置还包括卡接板7，所述卡接板7滑动连接于所述恒温槽1的上端面，所述卡接板7的一端设置有压头7a，滑动所述卡接板7可使所述压头7a滑入/滑出所述保温盖2的上端面，从而对保温盖进行压紧。
工作原理：该双腔黑体辐射源的红外体温校准装置中的恒温槽1用于提供恒温热源，第一黑体管3用于对红外耳温计进行计量值溯源，具体使用时将红外耳温计的探头对准第一通孔2a，将红外耳温计与所述恒温槽1的温度设定值取差值，即可得到红外耳温计测量误差，实现红外耳温计量值准确溯源，第二黑体管4用于对红外额温计进行计量值溯源，具体使用时将红外额温计的探头对准第二通孔2b，将红外额温计与所述恒温槽1的温度设定值取差值，即可得到红外额温计测量误差，实现红外额温计量值准确溯源。
请参阅图3、图4，本发明的第二实施例作为第一实施例的进一步改进，第二实施例提供了一种双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，所述第二实施例与第一实施例相同的部件不再赘述，对于相对于第一实施例的改进，予以详细说明如下：
如图3所示，所述红外体温校准装置包括：恒温槽10、保温盖11、固定点密封盖12、镓固定点13、均热块14、第一黑体管17、第二黑体管15、卡接板16、恒温槽控制器18、导流筛板19和搅拌装置20。
所述恒温槽10的上端开设有与其内腔连通的安装端口，所述保温盖11与所述安装端口相配合，所述保温盖11优选为聚四氟乙烯法兰盘；卡接板16，所述卡接板16对保温盖11进行固定；所述保温盖11上开设有贯穿其上下端面的第一通孔和第二通孔，所述第二通孔的孔径大于所述第一通孔的孔径，所述第一黑体管17内置于所述恒温槽11，所述第一黑体管17包括由上至下依次连通的第一黑体腔、第二黑体腔、第三黑体腔，所述第一黑体腔的横截面积由上至下逐渐增大，所述第三黑体腔的横截面积由上至下逐渐减小，所述第二黑体腔由上至下的横截面积相等，所述第二黑体腔体的横截面积等于所述第一腔体的最大横截面积，也等于所述第三腔体的最大横截面积，所述第一黑体腔的上端与所述第一通孔同轴连通。在所述恒温槽10的上方设置有恒温槽控制器18。
所述第二黑体管15内置于所述恒温槽10，所述第二黑体管4包括由上至下依次连通的第四黑体腔、第五黑体腔，所述第五黑体腔的横截面积由上至下逐渐减小，所述第二黑体腔由上至下的横截面积相等，所述第四黑体腔体的横截面积等于所述第五腔体的最大横截面积，所述第四黑体腔的上端与所述第二通孔同轴连通。
所述保温盖11的下表面设置有支撑柱21，所述支撑柱21可以为分离的柱状结构，也可以为环形的连续支撑结构；所述支撑柱21与所述均热块14进行连接。所述均热块14包括第一孔、第二孔和第三孔，所述第一孔为上端开口、下端封闭的结构；所述第二孔为上端开口、下端封闭的结构，所述第二孔位于所述均热块14的对称轴上；所述第三孔为通孔结构。
所述第一孔的结构形状与第一黑管17的第二黑体腔和第三黑体腔的外表面形状相配合，可实现高效的热传递和热平衡；所述第二孔中设置有镓固定点13，在镓固定点13上设置有固定点密封盖12，所述固定点密封盖12的端盖上表面与所述均热块14的上表面平齐，实现镓固定点和均热块的一体化结构，保证热传递的有效性。所述第二黑管15穿过所述第三孔，所述第二黑管15的第四黑体腔与均热块14相贴合，保证温度的均匀和平衡。
双腔黑体辐射源套上了固定点均温装置，第一黑管17的黑体空腔被所述均热块14全包裹，所述第一黑管17可用于耳温计的检定；第二黑管15的黑体腔的圆柱壁面被均热块14部分包裹，所述第二黑管15可用于额温计进行检定。均热块14在径向中心线上设置第三孔，通过在所述第三孔内容置镓固定点，可为两个黑体空腔第一黑管17和第二黑管15提供镓固定点温度，对所测温度计进行固定点温度赋值。所述镓固定点可提高两个黑体空腔第一黑管17和第二黑管15的轴向温度均匀性，提高黑体空腔发射率，整体提高两个黑体空腔第一黑管17和第二黑管15的性能。
该双腔黑体辐射源的红外体温校准装置中的恒温槽11用于提供恒温热源，第一黑体管17用于对红外耳温计进行计量值溯源，具体使用时将红外耳温计的探头对准第一通孔，将红外耳温计与所述恒温槽11的温度设定值取差值，即可得到红外耳温计测量误差，实现红外耳温计量值准确溯源，第二黑体管15用于对红外额温计进行计量值溯源，具体使用时将红外额温计的探头对准第二通孔，将红外额温计与所述恒温槽10的温度设定值取差值，即可得到红外额温计测量误差，实现红外额温计量值准确溯源。
具体的，所述第一黑体腔、第二黑体腔、第三黑体腔、第四黑体腔、第五黑体腔的内壁行进一步涂有Pyromark1200黑漆，所述黑漆涂层发射率为0.92，通过STEEP3蒙特卡罗模拟软件计算出空腔法向平均有效发射率为0.999。
所述恒温槽10内设置有加热装置，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置还包括搅拌装置20，所述搅拌装置20具有搅拌叶轮的一端内置于所述恒温槽10，所述加热装置为加热丝或加热膜，所述加热丝或加热膜螺旋布置于所述搅拌叶轮的外围。
所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置包括导流筛板19，所述导流筛板19将所述恒温槽的内腔分隔成左右相邻布置的第一区域、第二区域，导流筛板19使得第一区域与第二区域的工作介质热交换的更加均匀。所述搅拌装置20、加热装置均设置于所述第一区域，所述第一黑体管17、第二黑体管15均设置于所述第二区域，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置的卡接板16，所述卡接板16滑动连接于所述恒温槽1的上端面，所述卡接板16的一端设置有压头，滑动所述卡接板16可使所述压头滑入/滑出所述保温盖11的上端面，从而对保温盖进行压紧。
以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。
Claims (6)
1.一种双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，其特征在于，包括：
恒温槽，所述恒温槽的上端开设有与其内腔连通的安装端口；
保温盖，所述保温盖与所述安装端口可拆卸式固定连接，所述保温盖上还开设有贯穿其上下端面的第一通孔、第二通孔，所述第二通孔的孔径大于所述第一通孔的孔径；
第一黑体管，所述第一黑体管内置于所述恒温槽，所述第一黑体管包括由上至下依次连通的第一黑体腔、第二黑体腔、第三黑体腔，所述第一黑体腔的横截面积由上至下逐渐增大，所述第三黑体腔的横截面积由上至下逐渐减小，所述第二黑体腔由上至下的横截面积相等，所述第二黑体腔体的横截面积等于所述第一腔体的最大横截面积，也等于所述第三腔体的最大横截面积，所述第一黑体腔的上端与所述第一通孔同轴连通；
第二黑体管，所述第二黑体管内置于所述恒温槽，所述第二黑体管包括由上至下依次连通的第四黑体腔、第五黑体腔，所述第五黑体腔的横截面积由上至下逐渐减小，所述第二黑体腔由上至下的横截面积相等，所述第四黑体腔体的横截面积等于所述第五腔体的最大横截面积，所述第四黑体腔的上端与所述第二通孔同轴连通。
2.根据权利要求1所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，其特征在于，所述恒温槽内设置有加热装置。
3.根据权利要求2所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，其特征在于，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置还包括搅拌装置，所述搅拌装置具有搅拌叶轮的一端内置于所述恒温槽。
4.根据权利要求3所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，其特征在于，所述加热装置为加热丝，所述加热丝螺旋布置于所述搅拌叶轮的外围。
5.根据权利要求3所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，其特征在于，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置包括导流筛板，所述导流筛板将所述恒温槽的内腔分隔成左右相邻布置的第一区域、第二区域，所述搅拌装置、加热装置均设置于所述第一区域，所述第一黑体管、第二黑体管均设置于所述第二区域。
6.根据权利要求3所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置，其特征在于，所述的双腔黑体辐射源的红外体温校准装置还包括卡接板，所述卡接板滑动连接于所述恒温槽的上端面，所述卡接板的一端设置有压头，滑动所述卡接板可使所述压头滑入/滑出所述保温盖的上端面。
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