RU223444U1 - Extended infrared calibration emitter - Google Patents

Extended infrared calibration emitter Download PDF

Info

Publication number
RU223444U1
RU223444U1 RU2023133137U RU2023133137U RU223444U1 RU 223444 U1 RU223444 U1 RU 223444U1 RU 2023133137 U RU2023133137 U RU 2023133137U RU 2023133137 U RU2023133137 U RU 2023133137U RU 223444 U1 RU223444 U1 RU 223444U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radiating surface
radiating
calibration
emitting surface
temperature
Prior art date
Application number
RU2023133137U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Кирилл Александрович Клочков
Марина Михайловна Беляева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Рыбинский государственный авиационный технический университет имени П.А. Соловьева"
Application granted granted Critical
Publication of RU223444U1 publication Critical patent/RU223444U1/en

Links

Abstract

Полезная модель относится к области тепловых измерений, а именно к эталонным протяжённым инфракрасным излучателям (моделям АЧТ), может быть применено при калибровке тепловизионных и оптоэлектронных изделий. Техническим результатом, на который направлена заявленная полезная модель, является повышение точности, улучшение качества калибровочных операций как при выпуске термографического оборудования, так и в процессе его эксплуатации. Технический результат достигается тем, что протяжённый инфракрасный калибровочный излучатель, содержащий корпус с закреплённой излучающей поверхностью на основе термоэлектрических модулей, сенсор температуры, закреплённый с внешней стороны излучающей поверхности, охлаждающий радиатор с креплением к внутренней стороне излучающей поверхности, трубки, подводящие к радиатору охлаждающую жидкость, при этом излучающая поверхность поделена на секции с независимым управлением; температурный сенсор заглублён в излучающую поверхность и выступает над излучающей поверхностью, одновременно измеряя показатели температуры элементов излучающей поверхности и излучаемого поля. The utility model relates to the field of thermal measurements, namely to standard extended infrared emitters (blackbody models), and can be used in the calibration of thermal imaging and optoelectronic products. The technical result to which the claimed utility model is aimed is to increase accuracy and improve the quality of calibration operations both during the production of thermographic equipment and during its operation. The technical result is achieved by the fact that an extended infrared calibration emitter contains a housing with a fixed emitting surface based on thermoelectric modules, a temperature sensor fixed on the outside of the emitting surface, a cooling radiator attached to the inside of the emitting surface, tubes supplying coolant to the radiator, in this case, the radiating surface is divided into sections with independent control; The temperature sensor is recessed into the radiating surface and protrudes above the radiating surface, simultaneously measuring the temperature of the elements of the radiating surface and the radiating field.

Description

Полезная модель относится к области тепловых измерений, а именно к эталонным протяжённым инфракрасным излучателям (моделям АЧТ), может быть применено при калибровке тепловизионных и оптоэлектронных изделий.The utility model relates to the field of thermal measurements, namely to standard extended infrared emitters (blackbody models), and can be used in the calibration of thermal imaging and optoelectronic products.

Из существующего уровня техники известен имитатор абсолютно чёрного тела, в котором с целью получения калиброванных потоков излучения, соответствующих малым температурным контрастам, перед выводным отверстием установлено второе полое тело с отверстиями на противоположных стенках, соосными с отверстием первой полости, и модулятором, расположенным внутри него (Патент РФ на изобретение №497482 от 06.02.1973, МПК G01J 5/00, опубл. 30.12.1975 г.).From the existing level of technology, a black body simulator is known, in which, in order to obtain calibrated radiation fluxes corresponding to small temperature contrasts, a second hollow body with holes on opposite walls, coaxial with the hole of the first cavity, and a modulator located inside it is installed in front of the outlet hole ( RF patent for invention No. 497482 dated 02/06/1973, IPC G01J 5/00, published 12/30/1975).

Недостатком данного устройства является то, что его использование подразумевает наличие нескольких подобных устройств с целью формирования температурных полей разного уровня.The disadvantage of this device is that its use implies the presence of several similar devices in order to form temperature fields of different levels.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является двухточечный источник излучения с протяжённой поверхностью для применения в полевых условиях, который выполнен в виде двух конструктивно объединённых источников инфракрасного излучения, который в основном используется для калибровки и тестирования термографического оборудования (Патент Китай на изобретение CN102680108A от 09.05.2012, опубл. 19.09.2012).The closest to the claimed technical solution is a two-point radiation source with an extended surface for use in field conditions, which is made in the form of two structurally combined sources of infrared radiation, which is mainly used for calibration and testing of thermographic equipment (China Patent for invention CN102680108A dated 05/09/2012 , published September 19, 2012).

Недостатками данного устройства являются использование двух источников излучения для калибровки в положительном и отрицательном диапазоне температур, что увеличивает массогабаритные показатели и требования к аппаратной оснащённости, и отсутствие возможности формирования динамических тепловых сцен. The disadvantages of this device are the use of two radiation sources for calibration in the positive and negative temperature ranges, which increases the weight and size indicators and hardware requirements, and the inability to generate dynamic thermal scenes.

Техническим результатом, на который направлена заявленная полезная модель, является повышение точности, улучшение качества калибровочных операций, как при выпуске термографического оборудования, так и в процессе его эксплуатации. The technical result to which the claimed utility model is aimed is to increase accuracy and improve the quality of calibration operations, both during the production of thermographic equipment and during its operation.

Технический результат достигается тем, что протяжённый инфракрасный калибровочный излучатель, содержащий корпус с закреплённой излучающей поверхностью на основе термоэлектрических модулей, сенсор температуры, закреплённый с внешней стороны излучающей поверхности, охлаждающий радиатор с креплением к внутренней стороне излучающей поверхности, трубки, подводящие к радиатору охлаждающую жидкость, при этом излучающая поверхность выполнена с возможностью формирования динамической тепловой сцены и поделена на секции с независимым управлением; температурный сенсор заглублён в излучающую поверхность и выступает над излучающей поверхностью, одновременно измеряя показатели температуры элементов излучающей поверхности и излучаемого поля.The technical result is achieved by the fact that an extended infrared calibration emitter contains a housing with a fixed emitting surface based on thermoelectric modules, a temperature sensor fixed on the outside of the emitting surface, a cooling radiator attached to the inside of the emitting surface, tubes supplying coolant to the radiator, wherein the radiating surface is configured to form a dynamic thermal scene and is divided into sections with independent control; The temperature sensor is recessed into the radiating surface and protrudes above the radiating surface, simultaneously measuring the temperature of the elements of the radiating surface and the radiating field.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show:

на фиг. 1 – Протяженный инфракрасный калибровочный излучатель вид с лицевой стороны;in fig. 1 – Extended infrared calibration emitter, front view;

на фиг. 2 – Протяженный инфракрасный калибровочный излучатель с системой охлаждения вид сбоку;in fig. 2 – Extended infrared calibration emitter with cooling system, side view;

на фиг. 3 – Протяженный инфракрасный калибровочный излучатель с системой охлаждения вид сзади;in fig. 3 – Extended infrared calibration emitter with cooling system, rear view;

на фиг. 4 – Протяженный инфракрасный калибровочный излучатель с системой охлаждения вид сверху с разрезом;in fig. 4 – Extended infrared calibration emitter with a cooling system, top view with a section;

на фиг. 5 – Примеры неоднородных тепловых сцен. in fig. 5 – Examples of non-uniform thermal scenes.

Протяженный инфракрасный калибровочный излучатель содержит инфракрасный излучатель (1) и систему охлаждения (2), закреплённые в корпусе (фиг.1-4). The extended infrared calibration emitter contains an infrared emitter (1) and a cooling system (2), fixed in the housing (Fig. 1-4).

На лицевой панели инфракрасного излучателя расположены: периферийный сенсор температуры (3) и средство индикации параметров температуры (4) излучающая поверхность (5), состоящая из термоэлектрических модулей (ТЭМ) (6), водяного радиатора (7) и алюминиевого радиатора (8) (фиг.1, фиг.4). Внутри корпуса инфракрасного излучателя установлено реле времени (9) и контроллер системы охлаждения (10) и соединяющие муфты для трубок с охлаждающей жидкостью (11) (фиг.4). На задней панели инфракрасного излучателя расположены переключатели (12) термоэлектрические модули (6) и разъём (13) для подключения системы управления (фиг.3). Системы охлаждения (2) протяжённого инфракрасного калибровочного излучателя содержит водяной радиатор (14) системы охлаждения, закреплённые на водяном радиаторе вентиляторы (15), охлаждающий термоэлектрический элемент (16) с закреплённым на нём вентиляторе (17) для улучшения охлаждения, распределительную муфту (18) и компрессор (19), для перемещения охлаждающей жидкости по трубкам, с отверстием для заливания охлаждающей жидкости (20) (фиг.2,фиг.4).On the front panel of the infrared emitter there are: a peripheral temperature sensor (3) and a means for indicating temperature parameters (4); a radiating surface (5), consisting of thermoelectric modules (TEM) (6), a water radiator (7) and an aluminum radiator (8) ( Fig.1, Fig.4). Inside the body of the infrared emitter there is a time relay (9) and a cooling system controller (10) and connecting couplings for tubes with coolant (11) (Fig. 4). On the rear panel of the infrared emitter there are switches (12), thermoelectric modules (6) and a connector (13) for connecting the control system (Fig. 3). The cooling system (2) of the extended infrared calibration emitter contains a water radiator (14) of the cooling system, fans (15) mounted on the water radiator, a cooling thermoelectric element (16) with a fan (17) fixed on it to improve cooling, a distribution coupling (18) and a compressor (19), for moving coolant through tubes, with a hole for pouring coolant (20) (Fig. 2, Fig. 4).

Работает устройство следующим образом.The device works as follows.

Перед протяжённым инфракрасным калибровочным излучателем устанавливается калибруемое изделие, например, на штативе или закрепляется на стенде, таким образом, чтобы оптическая ось объектива калибруемого изделия совпадала с геометрической осью излучающей поверхности (5). Предварительно излучающая поверхность (5) прогревается до +30°. При этом на экране калибруемого изделия должно быть видно изображение тепловой сцены, так чтобы весь экран был заполнен изображение тепловой сцены, что обеспечивается выбором расстояния между калибруемым изделием и предлагаемым протяжённым инфракрасным калибровочным излучателем.In front of the extended infrared calibration emitter, the product being calibrated is installed, for example, on a tripod or fixed to a stand, so that the optical axis of the lens of the product being calibrated coincides with the geometric axis of the emitting surface (5). The pre-radiating surface (5) is heated to +30°. In this case, the image of the thermal scene should be visible on the screen of the calibrated product, so that the entire screen is filled with the image of the thermal scene, which is ensured by choosing the distance between the calibrated product and the proposed extended infrared calibration emitter.

После чего излучающая поверхность (5) прогревается до температуры не менее 10-15° выше предполагаемой температуры эксплуатации калибруемого изделия.After which the radiating surface (5) is heated to a temperature of at least 10-15° above the expected operating temperature of the calibrated product.

Далее производится запись изображения в память калибруемого устройства для последующей передачи данных на компьютер со специализированным программным обеспечением (ПО) и корректировки параметров калибруемого устройства в соответствии с полученными данными об изображении тепловой сцены. Next, the image is recorded in the memory of the calibrated device for subsequent data transfer to a computer with specialized software (software) and adjustment of the parameters of the calibrated device in accordance with the received data on the image of the thermal scene.

Затем излучающая поверхность (5) остужается до температуры +30°, включается реле времени (9), которое предотвращает прогревание или остужение излучающей поверхности в течение определённого времени.Then the radiating surface (5) is cooled to a temperature of +30°, the time relay (9) is turned on, which prevents heating or cooling of the radiating surface for a certain time.

Далее излучающая поверхность (5) остужается до температуры -15°. Next, the radiating surface (5) is cooled to a temperature of -15°.

После чего излучающая поверхность (5) остужается до температуры не менее 10-15° ниже предполагаемой температуры эксплуатации калибруемого изделия.After which the radiating surface (5) is cooled to a temperature of at least 10-15° below the expected operating temperature of the calibrated product.

Далее производится запись изображения в память калибруемого устройства для последующей передачи данных на компьютер со специализированным программным обеспечением (ПО) и корректировки параметров калибруемого устройства в соответствии с полученными данными об изображении тепловой сцены.Next, the image is recorded in the memory of the calibrated device for subsequent data transfer to a computer with specialized software (software) and adjustment of the parameters of the calibrated device in accordance with the received data on the image of the thermal scene.

Затем излучающая поверхность (5) прогревается до температуры -15°, включается реле времени (9), которое предотвращает прогревание или остужение излучающей поверхности в течение определённого времени.Then the radiating surface (5) warms up to a temperature of -15°, the time relay (9) is turned on, which prevents heating or cooling of the radiating surface for a certain time.

После чего с целью проверки качества калибровки некоторые элементы матрицы излучающей поверхности прогреваются до 0 градусов, формируя неоднородную тепловую сцену, например, прогреваются только верхние элементы матрицы ТЭМ или только нижние элементы матрицы ТЭМ (фиг.5).Then, in order to check the quality of calibration, some elements of the radiating surface matrix are heated to 0 degrees, forming a non-uniform thermal scene, for example, only the upper elements of the TEM matrix or only the lower elements of the TEM matrix are heated (Fig. 5).

Claims (2)

1. Протяжённый инфракрасный калибровочный излучатель, содержащий корпус с закреплённой излучающей поверхностью на основе термоэлектрических модулей, сенсор температуры, закреплённый с внешней стороны излучающей поверхности, охлаждающий радиатор с креплением к внутренней стороне излучающей поверхности, реле времени, контроллер системы охлаждения, отличающийся тем, что излучающая поверхность выполнена с возможностью формирования динамической тепловой сцены и поделена на секции с независимым управлением.1. An extended infrared calibration emitter containing a housing with a fixed emitting surface based on thermoelectric modules, a temperature sensor fixed on the outer side of the emitting surface, a cooling radiator attached to the inner side of the emitting surface, a time relay, a cooling system controller, characterized in that the emitting the surface is designed to form a dynamic thermal scene and is divided into sections with independent control. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что температурный сенсор заглублён в излучающую поверхность и выступает над излучающей поверхностью, одновременно измеряя показатели температуры элементов излучающей поверхности и излучаемого поля. 2. The device according to claim 1, characterized in that the temperature sensor is recessed into the radiating surface and protrudes above the radiating surface, simultaneously measuring the temperature of the elements of the radiating surface and the radiating field.
RU2023133137U 2023-12-14 Extended infrared calibration emitter RU223444U1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU223444U1 true RU223444U1 (en) 2024-02-16

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1507005A (en) * 2002-12-11 2004-06-23 贺利氏诺莱特有限公司 Infrared radiation source
US7820991B2 (en) * 2000-09-18 2010-10-26 Adphos Innovative Technologies Gmbh Radiation source and device
US7866882B2 (en) * 2007-02-13 2011-01-11 Industrial Technology Research Institute Standard radiation source
RU2659457C2 (en) * 2016-05-25 2018-07-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН) Method of investing the object surface by the infrared device
US11536460B2 (en) * 2016-01-06 2022-12-27 James William Masten, JR. Infrared radiant emitter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7820991B2 (en) * 2000-09-18 2010-10-26 Adphos Innovative Technologies Gmbh Radiation source and device
CN1507005A (en) * 2002-12-11 2004-06-23 贺利氏诺莱特有限公司 Infrared radiation source
US7866882B2 (en) * 2007-02-13 2011-01-11 Industrial Technology Research Institute Standard radiation source
US11536460B2 (en) * 2016-01-06 2022-12-27 James William Masten, JR. Infrared radiant emitter
RU2659457C2 (en) * 2016-05-25 2018-07-02 Федеральное государственное бюджетное учреждение "Научно-исследовательский институт строительной физики Российской академии архитектуры и строительных наук" (НИИСФ РААСН) Method of investing the object surface by the infrared device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204422071U (en) The thermal infrared imager of high temperature measurement accuracy
CN114008420A (en) Movable device, control terminal, method for measuring temperature by using thermal infrared imager in movable device and movable system
CN100402984C (en) Infra red sensor component part and refrigerator having said infra red sensor
CN111351581B (en) Temperature-controlled infrared thermal imager and temperature control method thereof
CN206074130U (en) Standard black body radiation source
RU223444U1 (en) Extended infrared calibration emitter
CN106124065A (en) Thermal tower type heat extractor plugging based on infrared measurement of temperature detection reply control system
CN109213231A (en) temperature control system
US8324564B1 (en) Quad emissive display
WO2019218685A1 (en) Smart microwave oven having food material collection function
CN111189552A (en) Methane hydrate flame temperature testing device and temperature measurement correction method
CN112697278A (en) Double-temperature black body all-in-one machine capable of turning back through light path
CN207067820U (en) A kind of photomultiplier temperature control equipment
CN107748177A (en) A kind of measuring method of fabric infrared emittance
CN209057315U (en) A kind of depth camera test device
CN207908059U (en) A kind of visor for infrared radiation thermometer temperature correction and a kind of means for correcting of infrared radiation thermometer
CN108240876B (en) Temperature-sensitive luminescent material calibrating device based on semiconductor refrigerator
CN112763074B (en) Infrared thermal imager with high imaging precision
CN210774373U (en) High-emissivity medium-temperature black body furnace
CN114878004A (en) Distance sensing constant-temperature thermal imaging device and calibration and temperature measurement method
CN208607541U (en) Temperature control equipment
CN207642452U (en) A kind of real-time thermal imaging infrared reflow weldering system
CN103777659B (en) Normal temperature point source black matrix
CN208765852U (en) A kind of infrared thermometry device and Equipment for Heating Processing
CN217654628U (en) Wide-temperature-range low-temperature cavity type black body radiation source, assembly and equipment