CN211527622U - 一种低成本定距红外测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低成本定距红外测温装置，采用红外测温装置与距离补偿方法相配合实现，红外测温装置由反射式测距开关、光学透镜、红外测温探头、声音提示电路、调理电路、单片机、电源、通讯接口和LED指示组成；光学透镜把被测物体发出的红外光进行聚焦，投射到红外测温探头，调理电路对红外测温探头发出的电信号进行调理，输出放大后的电压信号，并送入单片机的模拟输入端口；测距开关测量物体是否在测量范围内，并直接把输出开关量信号接入单片机，单片机依据测量信号按照特定的距离补偿方法进行温度补偿。

Description

一种低成本定距红外测温装置

技术领域

本实用新型涉及一种低成本定距红外测温装置，具体应用于高精度红外测温应用。

背景技术

1800年，英国物理学家F.W.赫胥尔从热的观点来研究各种色光时，发现了红外线。红外线是一种电磁波，具有与无线电波及可见光一样的本质。红外线的波长在0.76～1000μm之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。近年来，红外测温仪技术发展迅速，性能完善，功能不断增强，品种不断增多，应用范围不断扩大。与接触式温度测量方法相比，红外测温具有响应时间快、非接触、使用安全、使用寿命长等优点。非接触式红外测温仪由三大系列便携式(手持式)、在线扫描、多种选择和计算机软件组成，各有多种型号和规格。

红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内疗的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

红外测温和距离相关，在红外辐射强度不变的情况下，红外传感器接收角度不变情况下，距离目标的越长，温度越低，呈现非线性关系。一般而言，很多红外测温设备都会增加非接触式测距传感器。但是，非接触测距传感器的测量精度受多种因素的影响，如物料的反射面角度等。另外，高精度的非接触测距传感器价格昂贵，增加了测温装置的成本。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种低成本定距红外测温装置。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种低成本定距红外测温装置，其特征在于，由反射式测距开关、光学透镜、红外测温探头、声音提示电路、调理电路、单片机、电源、通讯接口和LED指示组成，声音提示电路和LED提示对测距过程进行提示。

光学透镜、红外测温探头和单片机四部分依次电连接，反射式测距开关、声音提示电路、通讯接口和LED指示均与单片机电连接，电源为整个装置供电；光学透镜把被测物体发出的红外光进行聚焦，投射到红外测温探头，调理电路对红外测温探头发出的电信号进行调理，输出放大后的电压信号，并送入单片机的模拟输入端口；反射式测距开关测量物体是否在测量范围内，并直接把反射式测距开关测量信号接入单片机，单片机依据测量信号按照特定的距离补偿方法进行温度补偿，距离补偿方法通过物体由远到近向测温装置靠近，依据反射式测距开关的信号变化进行测温，并通过温度补偿公式输出补偿温度。

综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：

通过光学透镜把被测物体发出的红外光进行聚焦，投射到红外测温探头，调理电路对红外测温探头发出的电信号进行调理，输出放大后的电压信号，并送入单片机的模拟输入端口；反射式测距开关测量物体是否在测量范围内，并直接把反射式测距开关测量信号接入单片机，单片机依据测量信号按照特定的距离补偿方法进行温度补偿，利用新型的红外测温装置配合上距离补偿方法，大大提高了测温装置的测量精度，并且不需要采用的高精度非接触测距传感器，降低了测温装置的成本。

附图说明

图1为实施例的测温装置框架图；

图2为实施例的测温装置使用示意图。

具体实施方式

以下结合附图对实用新型作进一步详细说明。

一种低成本定距红外测温装置，参照图1所示，由反射式测距开关、光学透镜、红外测温探头、声音提示电路、调理电路、单片机、电源、通讯接口和LED指示组成；光学透镜、红外测温探头和单片机四部分依次电连接，反射式测距开关、声音提示电路、通讯接口和LED指示均与单片机电连接，电源为整个装置供电；声音提示电路和LED提示用于对测距过程进行提示。

光学透镜把被测物体发出的红外光进行聚焦，投射到红外测温探头，调理电路对红外测温探头发出的电信号进行调理，输出放大后的电压信号，并送入单片机的模拟输入端口；反射式测距开关测量物体是否在测量范围内，并直接把反射式测距开关测量信号接入单片机，单片机依据测量信号按照特定的距离补偿方法进行温度补偿，距离补偿方法通过物体由远到近向测温装置靠近，依据反射式测距开关的信号变化进行测温，并通过温度补偿公式输出补偿温度。

上述距离补偿方法具体的操作步骤为：

步骤1、被测物体由远到近向测温装置靠近，当反射式测距开关的信号变化时，单片机通过声音信号发出提示；

步骤2、听到提示声音后，被测物体停止运动，LED灯开始闪烁，开始测温，单片机采集调理电路的电压值；

步骤3、大约1秒时间，被测物体的温度信号值趋于稳定，停止采样工作，被测物体结束距离保持；

步骤4、温度补偿计算，计算公式为：T＝T₀+ΔT，式中T为目标温度，T₀为距离补偿前温度，ΔT为补偿差值；

补偿差值的计算公式为：ΔT＝f(l,t)，式中f为补偿函数，l为反射式测距开关变化的距离，t为环境温度；补偿函数f利用双元线性回归，通过实验数据获得；

步骤5：把测量结果通过通讯接口发送到数据采集设备。

结合具体案例实施方式为：

如图2所示，某被测物体在容器中，需要非接触式测温，测温装置为手持可移动。当进行检测时，测量装置由远到近进行移动，当达到某个距离时，语音提示保持距离，开始测温。LED灯开始闪烁，过一段时间后，采样完毕，测温装置在单片机中补偿计算，并把测量的温度发送出来，完成测温过程。

以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (2)

1.一种低成本定距红外测温装置，其特征在于，由反射式测距开关、光学透镜、红外测温探头、声音提示电路、调理电路、单片机、电源、通讯接口和LED指示组成；光学透镜、红外测温探头和单片机四部分依次电连接，反射式测距开关、声音提示电路、通讯接口和LED指示均与单片机电连接，电源为整个装置供电；光学透镜把被测物体发出的红外光进行聚焦，投射到红外测温探头，调理电路对红外测温探头发出的电信号进行调理，输出放大后的电压信号，并送入单片机的模拟输入端口；反射式测距开关测量物体是否在测量范围内，并直接把反射式测距开关测量信号接入单片机，单片机依据测量信号按照特定的距离补偿方法进行温度补偿，距离补偿方法通过物体由远到近向测温装置靠近，依据反射式测距开关的信号变化进行测温，并通过温度补偿公式输出补偿温度。

2.根据权利要求1所述的一种低成本定距红外测温装置，其特征是：所述声音提示电路和LED提示对测距过程进行提示。

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