CN1776382A

CN1776382A - 一种红外线温度感测装置

Info

Publication number: CN1776382A
Application number: CN 200410090891
Authority: CN
Inventors: 黄宏灿; 陈钦焕; 徐志华; 林凤珠
Original assignee: XINDIAN AUTOMATION CO Ltd
Current assignee: XINDIAN AUTOMATION CO Ltd
Priority date: 2004-11-16
Filing date: 2004-11-16
Publication date: 2006-05-24

Abstract

本发明涉及一种红外线温度感测装置，包含有：壳体，内部具有容置空间，而顶端具有开口而形成量测窗；感热模块，装设于该壳体的容置空间内，可感测由该量测窗进入该热感模块的温度；导热件，为套筒状且由导热材所构成，套设于该壳体与该感热模块之间，调节外界热源进入热感模块；及导热衬套，由导热材所构成，装设于该感热模块底部并接触于该导热件，来平衡由外界传入该热感模块顶部及底部的热量。本发明省去了现有设计中需要导热管的步骤，同时可加速达到准确测量状态，节省了大量的等待平衡时间，并同时具有节省成本与量测时间的有点。

Description

一种红外线温度感测装置

技术领域

本发明涉及一种温度感测装置，应用于如耳温枪等温度检测装置，特别是涉及一种可加速达到准确测量状态，减少现有温度平衡的等待时间的温度感测装置。

背景技术

每逢夏季，严重急性呼吸道疾病(以下简称SARS)疫情似乎风云再起，蠢蠢欲动。在SARS危机中，越来越多的家庭拥有‘耳温枪’，且也已成为机场检疫人员手中防止疫情侵入的第一线工具，也使得耳温枪严重缺货。

请参阅图1，耳温枪20主要是利用内部的一个感热模块10来检测人体的温度，除了感热模块10外，还包含有热导管22以及阻热体21，而感热模块10包含有基板11、接脚12、外罩13、过滤片14以及感热元件15，请参阅图2，基板11用来承载感热元件15，然后利用接脚12穿过基板11将所感应到的热转化为电信号向外传输，而基板11在感热元件15的一侧利用一个外罩13将其整体罩住，外罩13上只留一个区域利用过滤片14来过滤某一频率的热源，感热元件15即可通过过滤片14来检测外界的温度。

然而，因为此种感热元件15基本上是利用热电堆(Thermopile)接收‘热辐射’的热电效应来检测外界温度，因此为了确认所接收到的热能只是目标物所发射出来的热辐射，利用外罩15只留一个装有过滤片14的区域，限制通过此过滤片14区域进来的热，才是所要测量目标物的热能。

因此，外罩13一般都利用热传效果较佳的金属来制作，使接触到热源时，能够较迅速地传输至感热元件15的其它部位，避免局部温度不均衡而影响热电堆输出值的准确性。然而，实际应用上，因为外罩13是由薄的金属构成，当接触到外界传导热时，感热元件15的基板11与外罩13之间难免存在温度差而影响热电堆输出的准确性。

应用于耳温枪20的同时，则需要增设有热导管22以及阻热体21，通过热导管22来尽量将感热元件10远离热源(也就是人体的耳朵)，并通过阻热体21作阻热效果，减低局部温度升高及温差的问题，来增进测量的准确性。然而，因为必须具有热导管22，使得耳温枪20的长度增加，连带的成本也跟着上升。

为求耳温枪或是类似的温度测量装置的体积缩小与成本降低，如美国专利第6,076,962号专利，其揭露了一种不使用热导管(或称为波导管)的温度测量装置，其主要设计乃利用大而长的导热体将感热模块阻隔于外界热源，来疏缓温度局部上升的问题。然而，在使用上，为求测量温度的准确，却需要将温度测量装置置放于测量环境中一段时间后，使温度测量装置内外部温度平衡后才能准确使用，对于使用者来说，造成相当的不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种红外线温度感测装置，省去现有需要导热管的设计，同时可加速达到可准确测量状态，节省大量的等待平衡时间，同时节省成本与测量时间。

为了实现上述目的，本发明提供了一种红外线温度感测装置，其特点在于，包含有：一壳体，内部具有一容置空间，而顶端具有开口而形成一量测窗；一感热模块，装设于该壳体的容置空间内，可感测由该量测窗进入该热感模块的温度；一导热件，为一套筒状且由导热材所构成，套设于该壳体与该感热模块之间，调节外界热源进入热感模块；及一导热衬套，由导热材所构成，装设于该感热模块底部并接触于该导热件，来平衡由外界传入该热感模块顶部及底部的热量。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，该导热衬套具有适当的热传导来平衡传入该感热模块底部及顶部的热量。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，该导热衬套以其截面形状来提供足够的热传导。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，该导热衬套利用其厚度来提供足够的热传导。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，还包含有一导热调节件，装设于该导热件与该感热模块之间，调节传入该导热模块顶部的热量。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，该导热衬套及该导热调节件具有适当的热传导来平衡传入该感热模块底部及顶部的热量。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，该导热衬套及该导热调节件以其截面形状来提供适当的热传导。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，该导热衬套及该导热调节件利用其厚度来提供适当的热传导。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，该导热调节件为非金属材料所构成。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，该导热调节件由金属材料所构成。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，该壳体接触于该导热件的位置具有一内凹的缩口，减少壳体与该导热件的接触面积。

上述红外线温度感测装置，其特点在于，还包含有一阻热环，装设于该壳体与该导热件之间。

本发明的功效，在于省去了现有设计中需要导热管的步骤，同时可加速达到准确测量状态，节省了大量的等待平衡时间，并同时具有节省成本与量测时间的有点。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有耳温枪的示意图；

图2为现有感热模块的示意图；

图3为本发明的示意图；

图4为本发明的剖视图；

图5A至5C为本发明另一实施方式的剖视图；

图6A为本发明的缩口示意图；

图6B为本发明的阻热环的示意图；

图7A、7B为本发明导热衬套的实施方式示意图；

图8A、8B为本发明导热调节件的变化例图。

其中，附图标记：

10-热感模块，11-基板

12-接脚，13-外罩

14-过滤片，15-感热元件

20-耳温枪，21-阻热体

22-热导管，30-壳体

31-测量窗，32-缩口

40-导热件，41-开口

50-导热调节件，60-感热模块

61-罩体，611-感热窗

62-基板，63-接脚

70-导热衬套，80-阻热环

具体实施方式

本发明所揭露的红外线温度感测装置，请参阅图3，包含有壳体30、导热件40、感热模块60以及导热衬套70。壳体30的形状根据最终成品的外观加以设计，如为最常见的耳温枪为例，则为前端略小的筒状，适合置入待测者的耳朵内(如图所示)，然而也可以为其它不同的形状设计。壳体30大概为中空状，而使内部形成有容置空间，前端具有一贯穿的开口形成测量窗31。导热件40也为一筒状，内部同样具有容置空间，前端具有相对应于测量窗31的开口41，导热件40装设于壳体30内部的容置空间内，主要目的为调节外界热源的热源所导致的局部升温，避免影响温度测量的准确性，采用导热材所构成。

而感热模块60装设于导热件40内，其主要包含有罩体61、基板62以及多个接脚63，罩体61上也具有一个感热窗611，其结构与现有的相同(见图1所示)，在此不再说明。外界热源通过测量窗31、开口41以及感热窗611而进入感热模块60内检测温度，因为感热模块60装设于导热件40内，为了防止导热件40上所导引的热量直接以传导的方式进入罩体61，因此两者可设计为未直接接触的形式。

有鉴于一般温度测量装置都需要置于测量环境内一段时间，使其与测量环境达到热平衡后才能进行测量，不论是否需要导热管都需要此步骤。深入探讨其主要原因，是因为感热模块60的关系，因为测量温度的原理，利用其内部的感热元件(如图1)检测由感热窗611进入的热量与基板62的温度差异来进行判断，因此需要置于测量环境下一段时间，使得感热模块60的顶部(也就是罩体61以及罩体61内的空间)与底部(也就是基板62)的温度都与外界达到平衡后才能测量。因此每到一个新的测量环境都需要一段平衡时间。

因此，本发明特在感热模块60底部增设有一个导热衬套70，同时参阅图4，导热衬套70也由导热材料所构成，装设于感热模块60底部，并且接触于基板62，且周缘局部接触于导热件40(因此导热件40需要超过感热模块60的长度来供导热衬套70接触)，其横截面如图7A所示，为具有多个弦截开类圆形，保留住圆弧的地方则会接触于导热件40，当然也可将其设计为圆形(见图7B)，而外周缘整个直接接触于导热件40。

因此，当要测量时，导热件40的温度也可同样通过导热衬套70传导至感热模块60底部，有效调节感热模块60顶部与底部的热量，加速其达到可准确测量的状态。根据所需要平衡的状态不同，可通过导热件40、导热衬套70的形状(接触面积)或是体积、长度(见图5A至5C)来提供足够的热传导，加速达到可以测量的状态。当然，如果配合设计的导热衬套70与导热件40的热传导至一定程度，甚至可以使得导热模块60在每一个测量动态上，都为持平衡的状态，而无须等待一段平衡时间，而可在任何一动态的状态下，直接测量温度。

如图5A至5C所示，可在导热件40与感热模块60之间增设有一个导热调节件50，其利用非金属阻热材所构成(如为硅胶等)或是导热的金属材料所构成，配合调节由导热件40传入感热模块60的热量，达到更快速的平衡效果。其设计可为罩体(见图5A至图5C)、圆片状(见图8A)或是环状(见图8B)等。

另一方面，壳体30前端内侧可设计具有一内凹的缩口32(见图6A)，减少壳体30与导热件40的接触面积达到更佳的测量效果；当然，也可以利用阻热环80来替代。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims

1、一种红外线温度感测装置，其特征在于，包含有：

一壳体，内部具有一容置空间，而顶端具有开口而形成一量测窗；

一感热模块，装设于该壳体的容置空间内，可感测由该量测窗进入该热感模块的温度；

一导热件，为一套筒状且由导热材所构成，套设于该壳体与该感热模块之间，适当地调节外界热源进入热感模块；及

一导热衬套，由导热材所构成，装设于该感热模块底部并接触于该导热件，来平衡由外界传入该热感模块顶部及底部的热量。

2、根据权利要求1所述的红外线温度感测装置，其特征在于，该导热衬套具有适当的热传导来平衡传入该感热模块底部及顶部的热量。

3、根据权利要求2所述的红外线温度感测装置，其特征在于，该导热衬套以其截面形状来提供足够的热传导。

4、根据权利要求2所述的红外线温度感测装置，其特征在于，该导热衬套利用其厚度来提供足够的热传导。

5、根据权利要求1所述的红外线温度感测装置，其特征在于，还包含有一导热调节件，装设于该导热件与该感热模块之间，调节传入该导热模块顶部的热量。

6、根据权利要求5所述的红外线温度感测装置，其特征在于，该导热衬套及该导热调节件具有适当的热传导来平衡传入该感热模块底部及顶部的热量。

7、根据权利要求6所述的红外线温度感测装置，其特征在于，该导热衬套及该导热调节件以其截面形状来提供适当的热传导。

8、根据权利要求6所述的红外线温度感测装置，其特征在于，该导热衬套及该导热调节件利用其厚度来提供适当的热传导。

9、根据权利要求5所述的红外线温度感测装置，其特征在于，该导热调节件为非金属材料所构成。

10、根据权利要求5所述的红外线温度感测装置，其特征在于，该导热调节件由金属材料所构成。

11、根据权利要求1所述的红外线温度感测装置，其特征在于，该壳体接触于该导热件的位置具有一内凹的缩口，减少壳体与该导热件的接触面积。

12、根据权利要求1所述的红外线温度感测装置，其特征在于，还包含有一阻热环，装设于该壳体与该导热件之间。