CN114414063A - 双调焦红外高温测温装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双调焦红外高温测温装置，包括物镜组、分光镜、反光镜、分划板、目镜组、遮光板、红外传感器、物镜调节装置和目镜调节装置，其特征是分光镜前表面中心区域镀有反射膜，分光镜后表面中心区域设置有吸收膜，反射膜和吸收膜外围为全透明状态，镀有减反射膜；遮光板中心设置有透光小孔；测量时，远处被探测点通过物镜聚焦在遮光板的透光小孔处，同时被探测点通过分光镜及反光镜反射后聚焦在分划板上；分光镜反射膜上发出的光线通过目镜组成像在目镜组外。本发明消除了多重像的影响，采用目镜以及物镜双调焦结构，能适用于不同视力人群，减少在对准被测物体产生的偏差，从而提高了高温测温测试结果的精度。

Description

双调焦红外高温测温装置
技术领域
本发明涉及一种红外测温装置，特别是一种双调焦红外高温测温装置。
背景技术
进20年来，非接触式红外测温仪在技术上得到迅速发展，性能不断提高，适用范围也不断扩大，市场占有率逐年增长，比起接触式测温方法，红外测温有着响应快，非接触，使用安全以及使用寿命长等特点。
目前市面上目视红外高温测温仪产品，都需要将探测光路和目视光路进行分离，而简单的分光薄膜存在光能利用率低，前后表面容易产生多次反射，从而产生双重像的问题，使得温度测量精度受到测量点相邻温度的影响。此外大多数测量装置在测试过程中，都采用单个调焦结构。单个调焦结构在对准被测物体过程中，不同视力人群会在对准被测物体过程中产生偏差，从而影响到测试结果。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种能消除多重像的影响，适用于不同视力人群，减少在对准被测物体时产生的偏差，从而能更加精准的输出测试结果的双调焦红外高温测温装置。
为了达到上述目的，本发明所提供的一种双调焦红外高温测温装置，包括物镜组、分光镜、反光镜、分划板、目镜组、遮光板、红外传感器、物镜调节装置和目镜调节装置，其特征是分光镜前表面中心区域镀有反射膜，分光镜后表面中心区域设置有吸收膜，反射膜和吸收膜外围为全透明状态，镀有减反射膜；遮光板中心设置有透光小孔；测量时，远处被探测点通过物镜聚焦在遮光板的透光小孔处，同时被探测点通过分光镜及反光镜反射后聚焦在分划板上；分光镜反射膜上发出的光线通过目镜组成像在目镜组外；物镜调节装置和目镜调节装置以分别调节物镜组和目镜组的前后距离。
上述装置中分光镜上反射膜可以是全光谱反射镜，相对应的吸收膜为全光谱吸收膜；反射膜也可以是可见光反射红外光透射的薄膜，相对应的吸收膜为可见光吸收红外光透明的吸收膜；吸收膜的大小和位置以保证通过透明区域入射光线经过分光镜后表面残余反射以及反光膜反射后落在吸光膜上而被吸收为准。
上述装置中遮光板中心透光小孔的直径按探测点的面积大小计算，如果探测点的探测区域直径为D，探测点离物镜组的距离为L，物镜组的焦距为f，则遮光板中心透光小孔的直径满足d＝D*f/L。
上述装置中分划板中心设置有圆圈状图案，该圆圈状图案的直径和小孔直径相等。该圆圈状图案可以用不透光材料制作或者用发光材料制作；分划板基底可以是透明平板玻璃或者磨砂玻璃；分划板也可以是透射式液晶显示面板或透明有机发光显示面板，其中的圆圈图案可以由显示面板直接显示产生，圆圈图案外侧可以显示被测点温度或其他信息。
本发明提供的双调焦红外高温测温装置，所述红外传感器的光敏面积大于通过遮光板进入光束的光斑尺寸；若光斑尺寸大于红外传感器的光敏面积，则在遮光板与红外传感器之间设置汇聚透镜，以获得精准的输出测试结果。
本发明得到的一种双调焦红外高温测温装置，采用了全新的光学系统设计，消除了多重像的影响，采用目镜以及物镜双调焦结构，能适用于不同视力人群，减少在对准被测物体产生的偏差，从而能更加精准的输出测试结果，提高了高温测温测试结果的精度。
附图说明
图1是实施例1光路结构示意图；
图2是吸收膜的大小和位置对光路的影响示意图；
图3是在遮光板与红外传感器之间设置汇聚透镜的结构示意图；
图4是实施例2的光路结构示意图。
图中：物镜组1、分光镜2、反射膜21、吸收膜22、反光镜3、分划板4、目镜组5、固定目镜51、可调目镜组52、遮光板6、透光小孔61、红外传感器7、物镜调节装置8、目镜调节装置9、被探测点10、汇聚透镜11。
具体实施方式
为了更清晰地理解本发明的技术方案，下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的举例说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供一种双调焦红外高温测温装置，包括物镜组1、分光镜2、反光镜3、分划板4、目镜组5、遮光板6、红外传感器7、物镜调节装置8和目镜调节装置9，分光镜2前表面中心区域镀有反射膜21，分光镜2后表面中心区域设置有吸收膜22，反射膜21和吸收膜22外围为全透明状态，镀有减反射膜；遮光板6中心设置有透光小孔；测量时，远处被探测点10通过物镜聚焦在遮光板6的透光小孔61处，同时被探测点10通过分光镜2及反光镜3反射后聚焦在分划板4上；分光镜反射膜21上发出的光线通过目镜组5成像在目镜组外，本实施例是将其成像设置在离目镜组外10mm以远的地方；物镜调节装置8和目镜调节装置9以分别调节物镜组1和目镜组5的前后距离。
上述装置中分光镜2上反射膜21可以是全光谱反射镜，相对应的吸收膜22为全光谱吸收膜；反射膜21也可以是可见光反射红外光透射的薄膜，相对应的吸收膜22为可见光吸收红外光透明的吸收膜；如图2所示，吸收膜22的大小和位置以保证通过透明区域入射光线经过分光镜后表面残余反射以及反光膜21反射后落在吸光膜上而被吸收为准。
上述装置中遮光板6中心透光小孔的直径按探测点10的面积大小计算，如果探测点10的探测区域直径为D，探测点10离物镜组1的距离为L，物镜组的焦距为f，则遮光板6中心透光小孔的直径d＝D*f/L。
上述装置中分划板4中心设置有圆圈状图案，该圆圈状图案的直径和小孔直径相等，该圆圈状图案可以用不透光材料制作或者用发光材料制作；分划板4基底可以是透明平板玻璃或者磨砂玻璃；分划板4也可以是透射式液晶显示面板或透明有机发光显示面板，其中的圆圈图案可以由显示面板直接显示产生，圆圈图案外侧可以显示被测点温度或其他信息。
如图3所示，在本实施例中，所述红外传感器7的光敏面积大于通过遮光板6进入光束的光斑尺寸；若光斑尺寸大于红外传感器7的光敏面积，则在遮光板6与红外传感器7之间设置汇聚透镜11。
本实施例提供的双调焦红外高温测温装置，与市面上现有产品相比，通过双调焦结构，避免不同人群在对准被测物时产生的偏差，从而提高测试结果的准确性。
实施例2：
图4所示，本实施例提供的双调焦红外高温测温装置，其中目镜组5由固定目镜51和可调目镜组52组成，物镜组1为可调物镜组，可调物镜组1以及可调目镜组52是由凹透镜以及凸透镜胶合而成，光线通过可调物镜组1，到达分光镜2，光路在分光镜2的作用下分为两路：探测光路以及目镜光路。为了达到分光目的，分光镜2前表面部分位置镀反射膜，镀反射膜位置处的光线反射形成目镜光路，分光镜2其他未镀反射膜位置的光线径直通过分光镜2形成探测光路；为了防止分光镜2前后表面反射产生双重影像，在后表面对应前表面镀反射膜处进行涂黑处理；目镜光路通过反光镜3的反射到达分划板4、固定目镜51和可调目镜组52；探测光路通过遮光板6到达红外传感器7位置。遮光板6本身带有通透光小孔61，可以使达到红外传感器7的透射光通量保持不变，从而可以让不同敏感面积的红外传感器在光路里的透射比保持不变；光路中可调物镜组1以及可调目镜组52，组成了双调焦系统，可调目镜组52调节目镜光路，不影响探测光路；可调物镜组1调节主光路，实现观测距离的调节。本实施例在分划板4中心设置有圆圈状图案，该圆圈状图案的直径和小孔直径相等，以用作目镜组对焦时的对焦圈，圆圈状图案的对焦圈采用黑色。
实际操作使用时，其步骤可以如下：
步骤1：拿起本发明提供的双调焦红外高温测温装置，眼睛紧贴可调目镜组52，分划板4表面设有黑色对焦圈，调节可调目镜组52，保证能清晰的看到黑色对焦圈。
步骤2：观察黑色对焦圈中被测物体是否清晰，若不清晰，通过可调物镜组1，对物镜成像进行调焦处理。
本实施例采用双调教结构，测试操作步骤简单，同时可以提高测试结果的准确度。
以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种双调焦红外高温测温装置，包括物镜组(1)、分光镜(2)、反光镜(3)、分划板(4)、目镜组(5)、遮光板(6)、红外传感器(7)、物镜调节装置(8)和目镜调节装置(9)，其特征是分光镜(2)前表面中心区域镀有反射膜(21)，分光镜(2)后表面中心区域设置有吸收膜(22)，反射膜(21)和吸收膜(22)外围为全透明状态，镀有减反射膜；遮光板(6)中心设置有透光小孔(61)；测量时，远处被探测点(10)通过物镜聚焦在遮光板(6)的透光小孔(61)处，同时被探测点(10)通过分光镜(2)及反光镜(3)反射后聚焦在分划板(4)上；分光镜反射膜(21)上发出的光线通过目镜组(5)成像在目镜组外；物镜调节装置(8)和目镜调节装置(9)以分别调节物镜组(1)和目镜组(5)的前后距离。
2.根据权利要求1所述的双调焦红外高温测温装置，其特征是所述分光镜(2)上的反射膜(21)可以是全光谱反射镜，相对应的吸收膜(22)为全光谱吸收膜；反射膜(21)也可以是可见光反射红外光透射的薄膜，相对应的吸收膜(22)为可见光吸收红外光透明的吸收膜；吸收膜(22)的大小和位置以保证通过透明区域入射光线经过分光镜后表面残余反射以及反光膜(21)反射后落在吸光膜上而被吸收为准。
3.根据权利要求1或2所述的双调焦红外高温测温装置，其特征是所述遮光板(6)中心透光小孔的直径按探测点(10)的面积大小计算，设探测点(10)的探测区域直径为D，探测点(10)离物镜组(1)的距离为L，物镜组的焦距为f，则遮光板(6)中心透光小孔(61)的直径满足d＝D*f/L。
4.根据权利要求3所述的双调焦红外高温测温装置，其特征是在分划板(4)中心设置有圆圈状图案，该圆圈状图案的直径和遮光板(6)中心透光小孔直径相等。
5.根据权利要求所述的双调焦红外高温测温装置，其特征是所述红外传感器(7)的光敏面积大于通过遮光板(6)进入光束的光斑尺寸；若光斑尺寸大于红外传感器7的光敏面积，则在遮光板(6)与红外传感器(7)之间设置汇聚透镜(11)。
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