CN212391124U - 一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了涉及红外辐射测量技术领域的一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，解决了黑体辐射源的温度的准确度较差的问题。其技术要点是：一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，包括壳体和标定组件，标定组件安装壳体水平方向的一侧，标定组件位于壳体内，壳体远离标定组件的一侧设有进风口，壳体上侧设有位于标定组件上方的上风孔，壳体下侧设有位于标定组件下方的下风孔，壳体安装有位于进风口处的进风风扇。标定组件上的热量能通过流动的空气快速排出壳体外部，从而能有效提高标定组件的降温效果，使标定组件温度过高时能够快速降温，达到提高标定组件的温度的准确度的效果。

Description

一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源

技术领域

本实用新型涉及红外辐射测量技术领域，特别是一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源。

背景技术

红外线测温仪和红外热像仪是一种常用的温度测量仪器，红外线测温仪和红外热像仪在使用前需要进行校准，以提高红外线测温仪和红外热像仪的测量精度。黑体辐射源作为一种标准热辐射源，常常被用于红外线测温仪和红外热像仪的红外标定中。温度测量仪器可应用于体温检测、工业生产和科研试验等场合。随着技术的不断发展，人们对温度测量仪器的精度要求越来越高，使得人们对用于红外标定的黑体辐射源的准确度也提出了新的要求。

在现有的黑体辐射源中，温度测量仪器需要对准测温腔内的测温靶面进行标定，因此要求黑体辐射源的温度保持稳定且准确。市场上现有的黑体辐射源能够快速地加热，但若温度过高时，无法快速降低温度，导致黑体辐射源温度的准确度较差。故现有技术存在黑体辐射源的温度的准确度较差的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的上述缺点，本实用新型的目的是提供一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，具有温度的准确度较高的优点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，包括壳体和标定组件，所述标定组件安装壳体水平方向的一侧，所述标定组件位于壳体内，所述壳体远离标定组件的一侧设有进风口，所述壳体上侧设有位于标定组件上方的上风孔，所述壳体下侧设有位于标定组件下方的下风孔，所述壳体底部固定安装有支撑脚，所述壳体安装有位于进风口处的进风风扇。

作为本实用新型的进一步改进：所述标定组件安装有前端散热板和后端散热板，所述前端散热板固定连接有多个前端散热片，后端散热板固定连接有多个后端散热片。

作为本实用新型的进一步改进：所述后端散热片设有后端风扇，所述后端风扇与后端散热片抵接，所述后端风扇设有与后端散热板连接的锁定件。

作为本实用新型的进一步改进：所述前端散热片竖向设置，所述后端散热片设有竖向设置的通气槽。

作为本实用新型的进一步改进：所述标定组件包括导热套、靶面板和控制模块，所述导热套两端分别与壳体和靶面板固定连接，所述导热套内设有测温腔，所述导热套固定安装有前端电热板，所述前端散热板固定连接于前端电热板，所述导热套设有前端感应孔，所述前端感应孔的延伸方向与导热套平行，所述导热套固定安装有位于前端感应孔内的前端温度传感器，所述靶面板固定安装有后端电热板，所述后端散热板固定连接于后端电热板，所述靶面板设有后端感应孔，所述后端感应孔的延伸方向与靶面板平行，所述靶面板固定安装有位于后端感应孔内的后端温度传感器，所述控制模块分别与前端电热板、前端温度传感器、后端电热板和后端温度传感器电性连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述控制模块固定安装于壳体底部，所述控制模块不位于前端散热片与下风孔之间。

作为本实用新型的进一步改进：所述前端电热板与前端散热板之间设有前端半导体制冷片，所述后端电热板与后端散热板之间设有后端半导体制冷片，所述前端半导体制冷片与后端半导体制冷片均与控制模块电性连接。

作为本实用新型的进一步改进：所述前端散热片厚度沿远离前端散热板的方向逐渐减小，所述后端散热片厚度沿远离后端散热板的方向逐渐减小。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

标定组件上的热量能通过流动的空气快速排出壳体外部，从而能有效提高标定组件的降温效果，使标定组件温度过高时能够快速降温，达到提高标定组件的温度的准确度的效果。

当不使用该黑体辐射源并切断电源后，形成了下风孔到标定组件再到上风孔的风道。有效提高了电源被切断后标定组件的散热效果，减小较高的温度对标定组件寿命产生的影响，减小标定组件的老化，也能起到提高标定组件准确度的效果。

附图说明

图1为本申请实施例中一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源的结构示意图；

图2为本申请实施例中导热套和靶面板的结构示意图；

图3为本申请实施例中通气槽的结构示意图；

图4为本申请实施例中后端感应孔的结构示意图；

图5为本申请实施例中前端感应孔的结构示意图；

图6为本申请实施例中控制模块的连接结构示意图。

附图标记：11、壳体；12、进风口；13、上风孔；14、下风孔；15、进风风扇；16、支撑脚；17、后端风扇；18、锁定件；21、前端散热板；22、前端散热片；23、前端电热板；24、前端感应孔；25、前端温度传感器；26、前端半导体制冷片；31、后端散热板；32、后端散热片；33、后端电热板；34、后端感应孔；35、后端温度传感器；36、后端半导体制冷片；37、通气槽；41、导热套；42、测温腔；43、靶面板；44、控制模块。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本实用新型进一步说明：

实施例：

一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，如图1至图6所示，包括壳体11和标定组件，标定组件安装壳体11水平方向的一侧，标定组件位于壳体11内，壳体11远离标定组件的一侧设有进风口12，壳体11上侧设有位于标定组件上方的上风孔13，壳体11下侧设有位于标定组件下方的下风孔14，壳体11底部固定安装有支撑脚16，支撑脚16将壳体11撑起，防止下风孔14被挡住。壳体11安装有位于进风口12处的进风风扇15。

标定组件安装有前端散热板21和后端散热板31，前端散热板21固定连接有多个前端散热片22，后端散热板31固定连接有多个后端散热片32。后端散热片32设有后端风扇17，后端风扇17与后端散热片32抵接，后端风扇17设有与后端散热板31连接的锁定件18，锁定件18为与后端风扇17卡接且与后端散热板31螺纹连接的螺钉。前端散热片22竖向设置，后端散热片32设有竖向设置的通气槽37。前端散热片22厚度沿远离前端散热板21的方向逐渐减小，后端散热片32厚度沿远离后端散热板31的方向逐渐减小。

标定组件包括导热套41、靶面板43和控制模块44，导热套41两端分别与壳体11和靶面板43固定连接，导热套41内设有测温腔42。

导热套41固定安装有前端电热板23，前端散热板21固定连接于前端电热板23，导热套41设有前端感应孔24，前端感应孔24的延伸方向与导热套41平行，导热套41固定安装有位于前端感应孔24内的前端温度传感器25，靶面板43固定安装有后端电热板33，前端电热板23与前端散热板21之间设有前端半导体制冷片26。

后端散热板31固定连接于后端电热板33，靶面板43设有后端感应孔34，后端感应孔34的延伸方向与靶面板43平行，靶面板43固定安装有位于后端感应孔34内的后端温度传感器35，后端电热板33与后端散热板31之间设有后端半导体制冷片36。

控制模块44固定安装于壳体11底部，控制模块44不位于前端散热片22与下风孔14之间。控制模块44通过导线分别与前端电热板23、前端温度传感器25、前端半导体制冷片26、后端电热板33、后端温度传感器35和后端半导体制冷片36电性连接(附图中导线未示出导线)。控制模块44设有电源连接端，电源连接端用于与外部电源连接，从而能通过电源连接端给控制模块44供电，再通过控制模块44给前端电热板23、前端半导体制冷片26、后端电热板33和后端半导体制冷片36供电，使前端电热板23和后端电热板33能够工作并发热，并使前端半导体制冷片26和后端半导体制冷片36能够分别对前端电热板23和后端电热板33进行制冷。

前端温度传感器25和后端温度传感器35均采用铂热电阻，铂热电阻的电阻值会随温度的升高而增大，使得当导热套41和靶面板43的温度发生变化时，通过前端温度传感器25和后端温度传感器35输送到控制模块44的电信号值也会发生变化。控制模块44采用STM32单片机，控制模块44内设有信号阈值。

当前端温度传感器25的温度升高并使输入到控制模块44的电信号值高于信号阈值时，控制模块44控制前端电热板23停止工作并控制前端半导体制冷片26对前端电热板23进行制冷；当前端温度传感器25的温度降低并使输入到控制模块44的电信号值低于信号阈值时，控制模块44控制前端电热板23对导热套41进行加热并控制前端半导体制冷片26停止对前端电热板23进行制冷，使导热套41温度升高。

当后端温度传感器35的温度升高并使输入到控制模块44的电信号值高于信号阈值时，控制模块44控制后端电热板33停止工作并控制后端半导体制冷片36对后端电热板33进行制冷，从而保证导热套41温度的准确度；当后端温度传感器35的温度降低并使输入到控制模块44的电信号值低于信号阈值时，控制模块44控制后端电热板33对导热套41进行加热并控制后端半导体制冷片36停止对后端电热板33进行制冷，使导热套41温度升高，从而保证靶面板43温度的准确度。

将温度测量仪器放入测温腔42内并对准靶面板43，从而能通过具有一定温度的靶面板43对温度测量仪器进行标定。

本实施例具有以下优点：

进风风扇15在运转过程中将壳体11外部的空气通过进风口12吸入壳体11内部，通过进风口12进入壳体11的空气向标定组件流动，并且流经标定组件后通过上风孔13和下风孔14排出壳体11，通过标定组件与空气的热交换，从而利用流动的空气将热量排出壳体11。形成了进风口12到标定组件再到上风孔13和下风孔14的散热风道。使标定组件上的热量能通过流动的空气快速排出壳体11外部，从而能有效提高标定组件的降温效果，使标定组件温度过高时能够快速降温，达到提高标定组件的温度的准确度的效果。

当不使用该黑体辐射源并切断电源后，进风风扇15停止将空气通过进风口12吸入壳体11内。标定组件上残留的热量会加热壳体11内的空气，使标定组件周围的空气温度升高。根据气体的热力性质，空气温度升高时会具有向上流动的趋势，因此，标定组件周围的热空气在进风风扇15停止工作后能够向上流动，通过上风孔13排出壳体11外部，并使壳体11内形成负压，通过负压将壳体11外部的空气通过下风孔14吸入壳体11内，从而形成了下风孔14到标定组件再到上风孔13的风道。有效提高了电源被切断后标定组件的散热效果，减小较高的温度对标定组件寿命产生的影响，减小标定组件的老化，也能起到提高标定组件准确度的效果。

标定组件上的热量能分别通过前端散热板21、前端散热片22、后端散热板31和后端散热片32扩散到周围的空气中，能起到提高散热效果的作用，进一步提高标定组件的温度的准确度。

后端风扇17将空气吹到后端散热片32处，提高后端散热片32处的空气流动速度，从而提高后端散热板31和后端散热片32的散热效果，起到提高标定组件散热效果的作用，进一步提高标定组件的温度的准确度。

前端散热片22竖向设置，减小前端散热片22处的空气向上风孔13和下风孔14流动时受到的阻力，提高前端散热片22处空气的流动速度，从而提高前端散热片22的散热效果，起到提高标定组件散热效果的作用，进一步提高标定组件的温度的准确度。通过通气槽37的设置，使后端散热片32处的空气能够通过通气槽37向上风孔13和下风孔14流动，减小空气流动时受到的阻力，提高后端散热片32处空气的流动速度，从而提高后端散热片32的散热效果，起到提高标定组件散热效果的作用，进一步提高标定组件的温度的准确度。

通过前端温度传感器25和后端温度传感器35分别检测不同位置的温度，从而提高导热套41和靶面板43的温度的准确度，达到温度的准确度较高的优点。

通过前端温度传感器25和后端温度传感器35的设置，使控制模块44能够根据导热套41和靶面板43的温度分别控制前端电热板23和后端电热板33，从而能有效保证导热套41和靶面板43的温度的准确度，有效避免了导热套41与靶面板43的温度差异对靶面板43的温度准确度造成影响，进而起到提高靶面板43温度准确度的作用，达到准确度较高的优点。

靶面板43通过导热套41连接在壳体11上，从而避免了靶面板43与壳体11直接接触，防止壳体11能够直接吸收靶面板43的热量，避免了壳体11与靶面板43的温度差异对靶面板43的温度准确度造成影响，进而起到提高靶面板43温度准确度的作用，达到准确度较高的优点。

控制模块44不位于前端散热片22与下风孔14之间，防止吸收了前端散热片22上的热量的空气流经控制模块44，从而起到保护控制模块44和提高控制模块44使用寿命的效果。

通过前端半导体制冷片26和后端半导体制冷片36分别对前端电热板23和后端电热板33进行制冷，从而能起到快速降低前端电热板23和后端电热板33温度的效果，减小前端电热板23和后端电热板33上的余热对导热套41和靶面板43的温度产生的影响，起到提高温度的准确度的效果。前端半导体制冷片26和后端半导体制冷片36上的热量分别通过前散热板和后端散热板31扩散到空气中，能起到提高散热效果的作用。

前端散热片22靠近前端散热板21的一端厚度较大，使前端散热板21上的热量能够更快速的传递到前端散热片22上，提高前端散热板21与前端散热片22的热交换效果。前端散热片22远离前端散热板21的一端厚度较小，使前端散热片22周围的空气有较大的空间流动，从而提高前端散热片22与空气的热交换效果，进而起到提高前端散热片22散热效果的作用。

后端散热片32靠近后端散热板31的一端厚度较大，使后端散热板31上的热量能够更快速的传递到后端散热片32上，提高后端散热板31与后端散热片32的热交换效果。后端散热片32远离后端散热板31的一端厚度较小，使后端散热片32周围的空气有较大的空间流动，从而提高后端散热片32与空气的热交换效果，进而起到提高后端散热片32散热效果的作用。

在本实用新型描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于本实用新型的描述，因此不能理解为对本实用新型实际使用方向的限制。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本实用新型文件后，根据本实用新型的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (8)

1.一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，其特征在于：包括壳体(11)和标定组件，所述标定组件安装壳体(11)水平方向的一侧，所述标定组件位于壳体(11)内，所述壳体(11)远离标定组件的一侧设有进风口(12)，所述壳体(11)上侧设有位于标定组件上方的上风孔(13)，所述壳体(11)下侧设有位于标定组件下方的下风孔(14)，所述壳体(11)底部固定安装有支撑脚(16)，所述壳体(11)安装有位于进风口(12)处的进风风扇(15)。

2.根据权利要求1所述的一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，其特征在于：所述标定组件安装有前端散热板(21)和后端散热板(31)，所述前端散热板(21)固定连接有多个前端散热片(22)，后端散热板(31)固定连接有多个后端散热片(32)。

3.根据权利要求2所述的一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，其特征在于：所述后端散热片(32)设有后端风扇(17)，所述后端风扇(17)与后端散热片(32)抵接，所述后端风扇(17)设有与后端散热板(31)连接的锁定件(18)。

4.根据权利要求2所述的一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，其特征在于：所述前端散热片(22)竖向设置，所述后端散热片(32)设有竖向设置的通气槽(37)。

5.根据权利要求2～4任一项所述的一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，其特征在于：所述标定组件包括导热套(41)、靶面板(43)和控制模块(44)，所述导热套(41)两端分别与壳体(11)和靶面板(43)固定连接，所述导热套(41)内设有测温腔(42)，所述导热套(41)固定安装有前端电热板(23)，所述前端散热板(21)固定连接于前端电热板(23)，所述导热套(41)设有前端感应孔(24)，所述前端感应孔(24)的延伸方向与导热套(41)平行，所述导热套(41)固定安装有位于前端感应孔(24)内的前端温度传感器(25)，所述靶面板(43)固定安装有后端电热板(33)，所述后端散热板(31)固定连接于后端电热板(33)，所述靶面板(43)设有后端感应孔(34)，所述后端感应孔(34)的延伸方向与靶面板(43)平行，所述靶面板(43)固定安装有位于后端感应孔(34)内的后端温度传感器(35)，所述控制模块(44)分别与前端电热板(23)、前端温度传感器(25)、后端电热板(33)和后端温度传感器(35)电性连接。

6.根据权利要求5所述的一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，其特征在于：所述控制模块(44)固定安装于壳体(11)底部，所述控制模块(44)不位于前端散热片(22)与下风孔(14)之间。

7.根据权利要求5所述的一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，其特征在于：所述前端电热板(23)与前端散热板(21)之间设有前端半导体制冷片(26)，所述后端电热板(33)与后端散热板(31)之间设有后端半导体制冷片(36)，所述前端半导体制冷片(26)与后端半导体制冷片(36)均与控制模块(44)电性连接。

8.根据权利要求2所述的一种具有改进型散热风道的高精度黑体辐射源，其特征在于：所述前端散热片(22)厚度沿远离前端散热板(21)的方向逐渐减小，所述后端散热片(32)厚度沿远离后端散热板(31)的方向逐渐减小。

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