CN207280597U - 一种热辐射红外扫描成像实验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种热辐射红外扫描成像实验装置，包括载物台，载物台上设有水平运动组件，水平运动组件上竖向设有背板，背板上设有垂直运动组件，垂直运动组件上设有红外探测组件，且垂直运动组件可驱动红外探测组件垂直运动，水平运动组件可驱动背板连同设置在背板上的垂直运动组件和红外探测组件一同水平运动。载物台上还设有热辐射盒，热辐射盒上靠近红外探测组件一侧设有通孔。本实用新型实验装置通过控制器控制水平运动组件和垂直运动组件驱动红外探测组件在二维平台上均匀的扫描设定的热辐射面，并将扫描的数据传送中后台主机，实现红外热辐射探测成像，解决了手动调节的不连续性、精确度差的问题，有效提高检测数据的准确性，操作简便。
Description
技术领域
本实用新型涉及红外检测技术领域，尤其涉及一种热辐射红外扫描成像实验装置。
背景技术
现有技术中的热辐射红外扫描成像实验装置主要通过手动调节的方式来移动红外辐射传感器件,从而实现对红外成像辐射体进行二维的扫描成像。如图1所示，该热辐射红外扫描成像实验装置包括底座101、设置在所述底座上的导轨102，所述底座101的一端设有半自动扫描平台103，所述半自动扫描平台103上设有红外热辐射传感器104和用于调节所述红外热辐射传感器104的手动调节装置105，所述底座101的的另一端设有可以自由滑动的红外辐射实验体106，且所述红外辐射实验体106可自由转动，所述底座101的中部通过支架设有红外成像辐射体107，且所述红外成像辐射体107可通过所述支架在所述导轨102上滑动。这种手动调节的装置存在着定位不准、精确度较差、调节度复杂的缺陷，难以保证检测一致性，使用起来非常不方便。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种热辐射红外扫描成像实验装置。
本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种热辐射红外扫描成像实验装置，包括载物台，所述载物台上设有水平运动组件，所述水平运动组件上竖向设有背板，所述背板上设有垂直运动组件，所述垂直运动组件上设有红外探测组件，且所述垂直运动组件可驱动所述红外探测组件垂直运动，所述水平运动组件和垂直运动组件均与控制器电连接，所述水平运动组件可驱动所述背板连同设置在所述背板上的所述垂直运动组件和红外探测组件一同水平运动。
所述载物台上还设有热辐射盒，所述热辐射盒上靠近所述红外探测组件一侧设有通孔，所述热辐射盒和所述红外探测组件均与所述控制器电连接，所述控制器与后台主机电连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的热辐射红外扫描成像实验装置，通过控制器控制所述水平运动组件和垂直运动组件驱动所述红外探测组件在二维平台上均匀的扫描设定的热辐射面，并将扫描的数据传送中后台主机，从而实现红外热辐射探测成像，解决了手动调节的不连续性、精确度差的问题，有效提高检测数据的准确性，操作简便。
在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
进一步：所述背板的下端远离所述垂直运动组件一侧设有下延伸部，且所述背板的下端通过所述下延伸部与所述水平运动组件固定连接；所述背板的上端靠近所述垂直运动组件一侧设有上延伸部，所述垂直运动组件的上部与所述上延伸部连接。
上述进一步方案的有益效果是：通过在所述背板的下端设置下延伸部可以使得所述背板更加稳定的固定在所述水平驱动组件上，通过在所述背板的上端设置上延伸部可以将所述垂直驱动组件更加稳定的固定在所述背板的上端，避免在检测过程中出现移位和晃动，提高检测的精确性。
进一步：所述水平运动组件包括水平电机、第一丝杆和第一滑块，所述水平电机和第一滑块间隔设置在所述载物台上，述第一丝杆设置在所述水平电机与所述第一滑块之间，所述水平电机的输出轴通过所述丝杆与所述第一滑块传动连接，所述背板通过所述下延伸部固定在所述第一滑块上，且所述水平电机可驱动所述第一丝杆转动以带动所述第一滑块在所述载物台上水平移动。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述水平电机驱动所述第一丝杆转动，并带动所述第一滑块在所述载物台上水平移动，从而通过所述背板带动所述垂直运动组件连同红外探测组件在水平方向上连续运动，控制精度较高。
进一步：所述垂直运动组件包括垂直电机、第二滑块和第二丝杠，所述垂直电机设置在所述上延伸部上，所述第二滑块设置在所述背板上并位于所述垂直电机的下方，所述红外探测组件设置在所述第二滑块上，所述垂直电机的输出端向下穿过所述上延伸部后通过所述第二丝杠与所述第二滑块传动连接，且所述垂直电机可驱动所述第二丝杠转动以带动所述第二滑块以及其上的所述红外探测组件在所述背板上垂直移动。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述垂直电机驱动所述第二丝杆转动，并带动所述第二滑块在所述背板上垂直移动，从而带动设置在所述第二滑块上的所述红外探测组件在所述背板上连续垂直移动，控制精度较高。
进一步：所述热辐射盒通过调节组件设置在所述载物台上。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述调节组件可用方便对所述热辐射盒的高度进行调节，也方便调节所述热辐射盒转动。
进一步：所述调节组件包括底座和可调节支杆，所述底座设置在所述载物台上，所述可调节支杆的下端与所述底座固定连接，上端与所述热辐射盒固定连接并支撑所述热辐射盒。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述可调节支杆可以在将所述热辐射盒稳固的支撑在所述载物台的基础上，便于调节所述热辐射盒的高度，方便测试。
进一步：所述红外探测组件采用红外传感器。
进一步：所述通孔为锥形通孔，且所述通孔的锥形尖端远离所述红外探测组件设置。
上述进一步方案的有益效果是：通过将所述通孔设置为锥形通孔，可用便于所述热辐射盒辐射的红外线从所述热辐射盒内穿出，并被所述红外探测组件探测到，提高探测灵敏度和探测精度。
附图说明
图1为现有技术的热辐射红外扫描成像实验装置结构示意图；
图2为本实用新型的热辐射红外扫描成像实验装置结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、载物台，2、水平电机，3、第一丝杆，4、第一滑块，5、背板，6、第二滑块，7、红外探测组件，8、第二丝杠，9、垂直电机，10、热辐射盒，11、通孔，12、可调节支杆，13、底座；
101、底座，102、导轨，103、半自动扫描平台，104、红外热辐射传感器，105、手动调节装置，106、红外辐射实验体,107、红外成像辐射体。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
如图2所示，一种热辐射红外扫描成像实验装置，包括载物台1，所述载物台1上设有水平运动组件，所述水平运动组件上竖向设有背板5，所述背板5上设有垂直运动组件，所述垂直运动组件上设有红外探测组件7，且所述垂直运动组件可驱动所述红外探测组件7垂直运动，所述水平运动组件和垂直运动组件均与控制器电连接，所述水平运动组件可驱动所述背板5连同设置在所述背板5上的所述垂直运动组件和红外探测组件7一同水平运动；
所述载物台1上还设有热辐射盒10，所述热辐射盒10上靠近所述红外探测组件7一侧设有通孔11，所述热辐射盒10和所述红外探测组件7均与所述控制器电连接，所述控制器与后台主机电连接。
本实用新型的热辐射红外扫描成像实验装置，通过控制器控制所述水平运动组件和垂直运动组件驱动所述红外探测组件在二维平台上均匀的扫描设定的热辐射面，并将扫描的数据传送中后台主机，从而实现红外热辐射探测成像，解决了手动调节的不连续性、精确度差的问题，有效提高检测数据的准确性，操作简便。
优选地，在上述实施例中，所述背板5的下端远离所述垂直运动组件一侧设有下延伸部，且所述背板5的下端通过所述下延伸部与所述水平运动组件固定连接；所述背板5的上端靠近所述垂直运动组件一侧设有上延伸部，所述垂直运动组件的上部与所述上延伸部连接。通过在所述背板5的下端设置下延伸部可以使得所述背板5更加稳定的固定在所述水平驱动组件上，通过在所述背板5的上端设置上延伸部可以将所述垂直驱动组件更加稳定的固定在所述背板5的上端，避免在检测过程中出现移位和晃动，提高检测的精确性。
本实施例中，所述水平运动组件包括水平电机2、第一丝杆3和第一滑块4，所述水平电机2和第一滑块4间隔设置在所述载物台1上，所述第一丝杆3设置在所述水平电机2与所述第一滑块4之间所述水平电机2的输出轴通过所述丝杆3与所述第一滑块4传动连接，所述背板5通过所述下延伸部固定在所述第一滑块4上，且所述水平电机2可驱动所述第一丝杆3转动以带动所述第一滑块4在所述载物台1上水平移动。通过所述水平电机2驱动所述第一丝杆3转动，并带动所述第一滑块4在所述载物台1上水平移动，从而通过所述背板5带动所述垂直运动组件连同红外探测组件7在水平方向上连续运动，控制精度较高。
本实施例中，所述垂直运动组件包括垂直电机9、第二滑块6和第二丝杠8，所述垂直电机9设置在所述上延伸部上，所述第二滑块6设置在所述背板5上并位于所述垂直电机9的下方，所述红外探测组件7设置在所述第二滑块6上，所述垂直电机9的输出端向下穿过所述上延伸部后通过所述第二丝杠8与所述第二滑块6传动连接，且所述垂直电机9可驱动所述第二丝杠8转动以带动所述第二滑块6以及其上的所述红外探测组件7在所述背板5上垂直移动。通过所述垂直电机9驱动所述第二丝杆8转动，并带动所述第二滑块6在所述背板5上垂直移动，从而带动设置在所述第二滑块6上的所述红外探测组件7在所述背板5上连续垂直移动，控制精度较高。
本实施例中，所述热辐射盒10通过调节组件设置在所述载物台1上。通过所述调节组件可用方便对所述热辐射盒10的高度进行调节，也方便调节所述热辐射盒10转动。
优选地，在上述实施例中，所述调节组件包括底座13和可调节支杆12，所述底座13设置在所述载物台1上，所述可调节支杆12的下端与所述底座13固定连接，上端与所述热辐射盒10固定连接并支撑所述热辐射盒10。通过所述可调节支杆12可以在将所述热辐射盒10稳固的支撑在所述载物台1的基础上，便于调节所述热辐射盒10的高度，方便测试。实际中，通过所述可调节支杆12将所述热辐射盒10调节至合适的高度，使得所述热辐射盒10上的通孔11与所述红外探测组件7对应设置，便于所述红外探测组件7顺利的探测到从所述通孔11辐射出的红外线。为了方便检测，实际中，所述底座13可在所述载物台上灵活移动。
优选地，在上述实施例中，所述红外探测组件7采用红外传感器。
优选地，在上述实施例中，所述通孔11为锥形通孔，且所述通孔11的锥形尖端远离所述红外探测组件7设置。通过将所述通孔11设置为锥形通孔，可用便于所述热辐射盒10辐射的红外线从所述热辐射盒10内穿出，并被所述红外探测组件7探测到，提高探测灵敏度和探测精度。
本实施例中，所述控制器包括电源、电机控制器和主控制电路，所述电源分别与所述电机控制器和主控制电路电连接，所述主控制器分别与所述电机控制器、红外探测组件7和热辐射盒10电连接，所述电机控制器分别是所述水平电机2和垂直电机9电连接。这里,所述主控制电路采用型号为MSP430的单片机。
具体地，所述主控制电路通过设定温度对所述热辐射盒10进行加热，并控制其加热温度，所述热辐射盒10内的热量通过所述通孔11朝着所述红外探测组件7的方向进行辐射，所述主控制电路读取预设的扫描速度、扫描区间、间隔参数控制所述水平运动组件和垂直运动组件驱动所述红外探测组件7分别在水平方向和垂直方运动，并对所述热辐射盒10进行扫描检测，并将检测结果通过所述控制器发送至后台主机进行处理，并实现探测成像。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种热辐射红外扫描成像实验装置，其特征在于:包括载物台(1)，所述载物台(1)上设有水平运动组件，所述水平运动组件上竖向设有背板(5)，所述背板(5)上设有垂直运动组件，所述垂直运动组件上设有红外探测组件(7)，且所述垂直运动组件可驱动所述红外探测组件(7)垂直运动，所述水平运动组件和垂直运动组件均与控制器电连接，所述水平运动组件可驱动所述背板(5)连同设置在所述背板(5)上的所述垂直运动组件和红外探测组件(7)一同水平运动；
所述载物台(1)上还设有热辐射盒(10)，所述热辐射盒(10)上靠近所述红外探测组件(7)一侧设有通孔(11)，所述热辐射盒(10)和所述红外探测组件(7)均与所述控制器电连接，所述控制器与后台主机电连接。
2.根据权利要求1所述的热辐射红外扫描成像实验装置，其特征在于:所述背板(5)的下端远离所述垂直运动组件一侧设有下延伸部，且所述背板(5)的下端通过所述下延伸部与所述水平运动组件固定连接；所述背板(5)的上端靠近所述垂直运动组件一侧设有上延伸部，所述垂直运动组件的上部与所述上延伸部连接。
3.根据权利要求2所述的热辐射红外扫描成像实验装置，其特征在于:所述水平运动组件包括水平电机(2)、第一丝杆(3)和第一滑块(4)，所述水平电机(2)和第一滑块(4)间隔设置在所述载物台(1)上，所述第一丝杆(3)设置在所述水平电机(2)与所述第一滑块(4)之间，所述水平电机(2)的输出轴通过所述丝杆(3)与所述第一滑块(4)传动连接，所述背板(5)通过所述下延伸部固定在所述第一滑块(4)上，且所述水平电机(2)可驱动所述第一丝杆(3)转动以带动所述第一滑块(4)在所述载物台(1)上水平移动。
4.根据权利要求2所述的热辐射红外扫描成像实验装置，其特征在于:所述垂直运动组件包括垂直电机(9)、第二滑块(6)和第二丝杠(8)，所述垂直电机(9)设置在所述上延伸部上，所述第二滑块(6)设置在所述背板(5)上并位于所述垂直电机(9)的下方，所述红外探测组件(7)设置在所述第二滑块(6)上，所述垂直电机(9)的输出端向下穿过所述上延伸部后通过所述第二丝杠(8)与所述第二滑块(6)传动连接，且所述垂直电机(9)可驱动所述第二丝杠(8)转动以带动所述第二滑块(6)以及其上的所述红外探测组件(7)在所述背板(5)上垂直移动。
5.根据权利要求1所述的热辐射红外扫描成像实验装置，其特征在于:所述热辐射盒(10)通过调节组件设置在所述载物台(1)上。
6.根据权利要求5所述的热辐射红外扫描成像实验装置，其特征在于:所述调节组件包括底座(13)和可调节支杆(12)，所述底座(13)设置在所述载物台(1)上，所述可调节支杆(12)的下端与所述底座(13)固定连接，上端与所述热辐射盒(10)固定连接并支撑所述热辐射盒(10)。
7.根据权利要求1至6任一项所述的热辐射红外扫描成像实验装置，其特征在于:所述红外探测组件(7)采用红外传感器。
8.根据权利要求1至6任一项所述的热辐射红外扫描成像实验装置，其特征在于:所述通孔(11)为锥形通孔，且所述通孔(11)的锥形尖端远离所述红外探测组件(7)设置。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111336983A (zh) * | 2019-12-24 | 2020-06-26 | 哈尔滨新光光电科技股份有限公司 | 一种光学系统动态跟瞄方法及系统 |
| CN112304437A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-02-02 | 天津职业技术师范大学(中国职业培训指导教师进修中心) | 一种红外热像仪发射率标定装置 |
| CN112781834A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-05-11 | 长安大学 | 辐射供冷下设备对流与辐射散热量分配比测试装置及方法 |
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