CN213021975U - 一种红外测温仪接收增强防护罩 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种红外测温仪接收增强防护罩，包括具有开放性入口和底面的腔体，底面上设有入射孔；腔体入口处中部固定有反射面面向腔体内部的凸反镜，腔体底部具有反射面面向腔体内部的凹反镜；凸反镜和凹反镜组成缩束系统，作为人体红外辐射信号汇聚增强组件；凹反镜的内凹反射面具有与入射孔位置匹配的透射区；红外辐射信号通过腔体的入口进入腔体后，经凹反镜的第一级反射后汇聚到凸反镜，再经凸反镜的第二级后，通过凹反镜中部的透射区、所述入射孔入射至红外测温仪的红外测温探测元件上。本方案能够解决红外测量仪接收辐射信号弱的问题。

Description

一种红外测温仪接收增强防护罩

技术领域

本实用新型属于红外辐射测温技术领域，涉及一种配套红外测温仪使用的接收增强防护罩。

背景技术

2020年初，新型冠状病毒迅速侵袭全国各地，由于该病毒具有非常强的传染性，如何实现可疑人员的及早发现，及早隔离，及早治疗对于疫情控制至关重要。

体温升高是病毒感染人群的主要特征之一，因此同时具备快速高效、测温准确的体温测量仪成为有效筛拣受感染可疑人体的便捷方法。目前使用最多的温度计主要包括玻璃体温计和电子体温计，与玻璃体温计相比，辐射式电子体温计具有人体非接触、测温响应快等显著优点，自从2003年抗击非典行动期间就得到使用，并由以前进口为主实现了国产化。在此次抗击新型冠状病毒行动中，辐射式电子体温计更是得到迅速普及和广泛使用。

目前，广泛使用的辐射式红外体温计，主要是通过接收和响应人体辐射的红外线，实现对于人体温度的测量。人体所辐射红外信号主要分布在长波范围 (远红外波段)，而长波范围的红外测温元件灵敏度和线性度相对较低，导致目前广泛使用的辐射式红外体温计测量准确度也相对较低，检测误差基本在正负 0.3摄氏度范围。加之新型冠状病毒人体测温排查主要是在室外进行，测量准确度还受使用环境影响，进一步降低了测温准确性，可能造成对可疑人群的漏检漏报。

为减小环境对测量的干扰，现有辐射式红外体温计接收孔径都较小，并且测温单元都内嵌在接收孔内部，造成能进入测温单元的红外辐射信号很弱，测量时要求必须距离人体很近，有时甚至需要反复几次测量才有显示，给实际应用带来不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种配套红外测温仪使用的接收增强防护罩，可以接收人体红外辐射并将信号聚焦到红外测温探测元件上，可以有效屏蔽外界环境对红外测温仪的影响，腔体可以防止红外测温探测元件受到环境气流影响，同时大幅增强对人体辐射红外信号的接收效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的：

一种红外测温仪接收增强防护罩，包括：腔体，腔体具有开放性入口和底面，底面上设有入射孔；腔体入口处中部固定有反射面面向腔体内部的凸反镜，腔体底部具有反射面面向腔体内部的凹反镜；凸反镜和凹反镜组成缩束系统，作为人体红外辐射信号汇聚增强组件；凹反镜的内凹反射面具有与入射孔位置匹配的透射区；红外辐射信号通过腔体的入口进入腔体后，经凹反镜的第一级反射后汇聚到凸反镜，再经凸反镜的第二级后，通过凹反镜中部的透射区、所述入射孔入射至红外测温仪的红外测温探测元件上。

优选地，腔体内壁涂黑。

优选地，所述凹反镜反射面通过镀金属膜实现反射，使得可见光至长波红外谱段反射率优于99％；所述凸反镜反射面通过镀介质膜实现反射，使得9微米至10微米谱段的人体红外辐射信号反射率优于99％，其余谱段反射率低于 1％。

优选地，所述接收增强防护罩内置于红外测温仪。

优选地，所述接收增强防护罩进一步包含转接机构，接收增强防护罩通过转接机构加装于红外测温仪测温口处。

优选地，所述转接机构为转接环。

优选地，所述转接环采用具有弹性的硅胶制成。

优选地，设凹反镜的焦距为F1，凸反镜的焦距为F2，放大倍数M＝F1/F2；入射的人体红外辐射信号强度被放大M²倍后通过入射孔入射至红外测温仪的红外测温探测元件上；根据所需的红外辐射信号增强倍数，设计凹反镜与凸反镜的焦距。

优选地，所述凹反镜与腔体底面之间填充有隔热层，凸反镜通过凸反镜支撑架与腔体固连。

优选地，所述腔体的底面为弧形或半球形，直接在底面上镀反射膜，形成所述凹反镜。凹反镜中心区域开孔形成所述入射孔。

有益效果：

(1)本实用新型采用一面凹反镜和一面凸反镜组成的汇聚组合，可以接收人体红外辐射并将信号聚焦到红外测温探测元件上，可以有效屏蔽外界环境对红外测温仪的影响，腔体可以防止红外测温探测元件受到环境气流影响，同时大幅增强对人体辐射红外信号的接收效率。凹反镜和凸反镜的焦距可设计，因此可以根据不同接收增强需要，可以灵活设计放大倍数，如10倍、20倍等。

(2)腔体内壁涂黑，能够吸收环境杂散光，进一步保护红外测温探测元件不受使用环境影响。

(3)凹反镜镀金属膜，凸反镜镀针对9微米至10微米谱段的人体红外辐射信号反射率优于99％的介质膜，不仅可以实现人体红外辐射信号的筛选，还可以降低成本。

(4)该接收增强防护罩可以被红外测温仪厂家直接采用，融入红外测温仪结构设计之中，生产出带有接收增强防护罩的新型红外测温仪，也可以单独生产，通过转接机构加装于已经上市的红外测温仪上，提升红外测温仪工作可靠性。

(5)转接环采用具有弹性的硅胶制成，与现有红外测温仪紧密连接，从而直接利用接收增强罩提升现有红外测温仪的测温效果。

(6)采用凹反镜与腔体底面之间填充隔热层，不仅可以起到支撑固定的作用，而且可以避免外界环境温度变化影响红外测温探测元件灵敏度。

(7)在一优选实施例中提供了一种半球形腔体的接收增强防护罩结构，这种一体化设计，进一步降低了结构复杂度，从而提高了结构强度。

附图说明

图1为本实用新型实施例一中接收增强防护罩结构剖视图。

图2为本实用新型实施例一中接收增强防护罩结构正视图。

图3为本实用新型实施例二中接收增强防护罩结构剖视图。

图4为本实用新型实施例三中接收增强防护罩结构剖视图。

其中，1：腔体；2：腔体内壁涂黑层；3：凸反镜支撑架；4：凸反镜，镀有红外高反射介质膜；5：凹反镜，镀有高反射金属膜；6：隔热层；7：入射孔； 8：转接环；9：入射人体红外辐射。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例一

参见图1和图2，本实施例的红外测温仪接收增强防护罩包括腔体1、凸反镜4和凹反镜5。腔体1具有开放性入口和底面。入口用于进入人体红外辐射信号，底面上设有入射孔7，用于将增强后的红外辐射信号入射到红外测温仪的红外测温探测元件上。腔体1可以是圆柱形、方柱形等形状，可以根据红外测温仪外形要求进行具体设计。腔体外部可以设置外壳，形成防护罩的本体，也可以将腔体的侧面和底面作为防护罩本体。本发明不限定防护罩外部结构和形状，只是对腔体的入口、底面、入射孔有所要求。设置腔体可以防止红外测温仪的红外测温探测元件受到环境气流影响，同时，腔体1内壁涂黑，能够吸收环境杂散光，进一步保护红外测温探测元件不受使用环境影响。

凸反镜4和凹反镜5组成人体红外辐射信号汇聚增强组件，用于大幅增强对人体辐射红外信号的接收效率。其中，凸反镜4固定在腔体1出口处，反射面面向腔体内部。凸反镜4是第二级反射镜，红外辐射信号已经由前一级聚集到较小的范围内，因此凸反镜4的口径很小，以留出更多的入射面积。凹反镜5 固定在腔体1底部且位于入射孔7之前。凹反镜5的反射面面向腔体内部。凹反镜5是第一级反射镜，口径较大，从而将进入腔体的人体红外辐射信号全部汇聚到第二级反射镜处。凹反镜5的内凹反射面具有与入射孔7位置匹配的透射区。本实施例中，该透射区位于凹反镜5的中心区域，直径与入射孔直径相同。透射区通过开孔实现。红外辐射信号通过腔体1的入口进入腔体后，经凹反镜5的第一次级反射后汇聚到凸反镜4，再经凸反镜4的第二级反射后，相继通过凹反镜5中部的透射区和所述入射孔7入射至红外测温仪的红外测温探测元件上。

由于介质膜镀制相对复杂，成本较高，为节省成本，凸反镜4和凹反镜5 镀不同的反射膜。其中，凹反镜5口径大，镀金属膜，实现对入射信号高效反射，使得可见光至长波红外谱段反射率优于99％。凸反镜4设计镀介质膜，如采用硒化锌材料和氟化钡材料分别作为高、低折射率膜料，通过多层镀制形成高反射介质膜，这种介质膜重点对人体红外波段辐射进行高效反射，使得9微米至10微米谱段反射率优于99％，其余谱段反射率低于1％。经凹反镜和凸反镜两次反射汇聚的人体红外辐射信号最终入射到红外测温探测元件上。

假设凹反镜5焦距为F1，凸反镜4焦距为F2，凹反镜与凸反镜组成缩束系统，则放大倍数M＝F1/F2，经上述凹反镜与凸反镜组成的光学系统缩束后，入射人体红外辐射信号强度将被放大M²倍，增强后的人体红外辐射信号通过入射孔7入射到红外测温探测元件上。因此在具体实施中可以根据需要，灵活设计凹反镜与凸反镜的焦距，实现不同倍数的信号接收增强。

如图1所示，本实例中，凸反镜4通过凸反镜支撑架3与腔体固连。凹反镜5与腔体底面之间填充有隔热层6，同时隔热层也起到固定凹反镜5位置的作用。

实施例二

参见图3，本实施例的红外测温仪接收增强防护罩在实施例一的基础上增加了转接机构。本接收增强防护罩可以单独生产，通过转接机构加装于红外测温仪测温口处。该转接机构可以为一转接环7。转接环7可以设计为一端与腔体外轮廓匹配，另一端与红外测温仪测温口匹配的环，不同型号的红外测温仪对应不同尺寸的转接环7。优选地，转接环7采用具有弹性的硅胶制成，与现有红外测温仪紧密连接，从而直接利用接收增强罩提升现有红外测温仪的测温效果。在实际中，如果不采用转接环也可以采用其他方式连接红外测温仪，例如螺纹连接。

以现有网上商城销量前茅的红外测温仪为例，其外形尺寸为155mm×40 mm×40mm，调整转接环口径至40mm，本实用新型红外测温仪接收增强防护罩可以通过转接环直接连接到红外测温仪上，在人体温度测量时起到对人体红外辐射信号接收增强和防护周围环境影响的作用。

在实际中，本实用新型的接收增强防护罩也可以被红外测温仪厂家直接采用，融入红外测温仪结构设计之中，生产出带有接收增强防护罩的新型红外测温仪。

实施例三

本实施例中，腔体底面为弧形或半球形，可以直接利用弧形/半球内壁的一部分镀反射膜制成凹反镜5，从而实现一体设计。如图4所示，凹反镜5中心部位即为透射区，透射区开孔形成所述入射孔7。腔体外的壳体形状不限，图4示出了一种平底外壳的情况，这种结构容易外接其他部件。当然外壳也可以直接采用腔体外壁，即为半球形外壳，那么转接机构需要固定到该半球形外壳上。

综上所述，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。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 (10)

1.一种红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，包括：腔体(1)，腔体(1)具有开放性入口和底面，底面上设有入射孔(7)；腔体(1)入口处中部固定有反射面面向腔体内部的凸反镜(4)，腔体(1)底部具有反射面面向腔体内部的凹反镜(5)；凸反镜(4)和凹反镜(5)组成缩束系统，作为人体红外辐射信号汇聚增强组件；凹反镜(5)的内凹反射面具有与入射孔(7)位置匹配的透射区；红外辐射信号通过腔体(1)的入口进入腔体后，经凹反镜(5)的第一级反射后汇聚到凸反镜(4)，再经凸反镜(4)的第二级后，通过凹反镜(5)中部的透射区、所述入射孔(7)入射至红外测温仪的红外测温探测元件上。

2.如权利要求1所述的红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，腔体(1)内壁涂黑。

3.如权利要求1所述的红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，所述凹反镜(5)反射面通过镀金属膜实现反射，使得可见光至长波红外谱段反射率优于99％；所述凸反镜(4)反射面通过镀介质膜实现反射，使得9微米至10微米谱段的人体红外辐射信号反射率优于99％，其余谱段反射率低于1％。

4.如权利要求1所述的红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，所述接收增强防护罩内置于红外测温仪。

5.如权利要求1所述的红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，所述接收增强防护罩进一步包含转接机构，接收增强防护罩通过转接机构加装于红外测温仪测温口处。

6.如权利要求5所述的红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，所述转接机构为转接环。

7.如权利要求6所述的红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，所述转接环采用具有弹性的硅胶制成。

8.如权利要求1所述的红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，设凹反镜的焦距为F1，凸反镜的焦距为F2，放大倍数M＝F1/F2；入射的人体红外辐射信号强度被放大M²倍后通过入射孔(7)入射至红外测温仪的红外测温探测元件上；根据所需的红外辐射信号增强倍数，设计凹反镜与凸反镜的焦距。

9.如权利要求1所述的红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，所述凹反镜与腔体底面之间填充有隔热层(6)，凸反镜(4)通过凸反镜支撑架(3)与腔体固连。

10.如权利要求1所述的红外测温仪接收增强防护罩，其特征在于，所述腔体(1)的底面为弧形或半球形，直接在底面上镀反射膜，形成所述凹反镜(5)，凹反镜(5)中心区域开孔形成所述入射孔(7)。

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