RU2308168C2 - Thermal imaging transformer - Google Patents
Thermal imaging transformer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2308168C2 RU2308168C2 RU2005121689/09A RU2005121689A RU2308168C2 RU 2308168 C2 RU2308168 C2 RU 2308168C2 RU 2005121689/09 A RU2005121689/09 A RU 2005121689/09A RU 2005121689 A RU2005121689 A RU 2005121689A RU 2308168 C2 RU2308168 C2 RU 2308168C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal processing
- electronic signal
- thermal imaging
- sections
- heat
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Studio Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области тепловидения, а именно к области преобразования инфракрасного излучения наблюдаемого объекта в видеоизображение, и может быть использовано для ночного видения в военной технике, в системах охраны, в полиции, а также в других областях деятельности человека.The invention relates to the field of thermal imaging, and in particular to the field of conversion of infrared radiation of the observed object into a video image, and can be used for night vision in military equipment, in security systems, in the police, as well as in other areas of human activity.
Известен тепловизор, включающий оптическую систему, ИК-матрицу, процессор сигналов, электрически соединенный с ИК-матрицей. Тепловизор имеет модулированную структуру, которая включает корпус камеры с ИК-матрицей и блок электронной обработки сигналов, экранирующее устройство, соединенное с корпусом камеры, и оптическую систему, закрепленную на экранирующем устройстве с возможностью демонтажа [1].A thermal imager is known, including an optical system, an infrared matrix, a signal processor electrically connected to an infrared matrix. The thermal imager has a modulated structure, which includes a camera body with an IR matrix and an electronic signal processing unit, a shielding device connected to the camera body, and an optical system mounted on a shielding device with the possibility of dismantling [1].
Недостатком известного устройства является невозможность быстрого восстановления работоспособности тепловизора при выходе из строя одного из компонентов блока электронной обработки сигналов вследствие необходимости и сложности демонтажа, ремонта и монтажа всего тепловизора.A disadvantage of the known device is the inability to quickly restore the thermal imager when one of the components of the electronic signal processing unit fails due to the need and complexity of dismantling, repair and installation of the entire thermal imager.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению и выбранным за прототип является тепловизионный преобразователь, включающий многоэлементный фотоприемник, электронный блок обработки сигнала и блок воспроизведения видимого изображения, при этом многоэлементный фотоприемник, электронный блок обработки сигнала и блок воспроизведения видимого изображения выполнены в виде единого модуля, а именно заключены в один общий для них корпус [2].The closest in technical essence to the claimed technical solution and selected for the prototype is a thermal imaging converter, including a multi-element photodetector, an electronic signal processing unit and a visible image reproducing unit, while a multi-element photodetector, an electronic signal processing unit and a visible image reproducing unit are made in the form of a single module , namely, they are enclosed in one common corpus for them [2].
Недостатком прототипа также является невозможность быстрого восстановления работоспособности тепловизионного преобразователя при выходе из строя одного из компонентов блока электронной обработки сигналов вследствие необходимости и сложности демонтажа, ремонта и монтажа находящегося в общем корпусе всего блока электронной обработки сигналов.The disadvantage of the prototype is the inability to quickly restore the thermal imaging converter in the event of failure of one of the components of the electronic signal processing unit due to the need and complexity of dismantling, repair and installation of the entire electronic signal processing unit located in the common building.
Техническим результатом изобретения является снижение времени и трудозатрат на ремонт тепловизионного преобразователя, а также улучшение теплоотвода от плат блока электронной обработки сигналов, повышение их вибропрочности, снижение затрат на изготовление теплоотвода.The technical result of the invention is to reduce the time and labor required to repair a thermal imaging converter, as well as to improve heat dissipation from circuit boards of an electronic signal processing unit, increase their vibration resistance, and reduce the cost of manufacturing a heat sink.
Технический результат достигается тем, что тепловизионный преобразователь включает блок приемника ИК-излучения и блок электронной обработки сигнала.The technical result is achieved by the fact that the thermal imaging converter includes an infrared receiver unit and an electronic signal processing unit.
Согласно изобретению блок электронной обработки сигнала включает пластины с закрепленными на них платами электронной обработки сигнала и корпус, выполненный вдоль его продольной оси в виде отдельных механически соединенных друг с другом секций. При этом каждая из пластин установлена внутри одной из секций корпуса, а платы электронной обработки сигнала электрически соединены друг с другом с помощью быстроразъемных соединений.According to the invention, the electronic signal processing unit includes plates with electronic signal processing boards fixed to them and a housing made along its longitudinal axis in the form of separate sections mechanically connected to each other. In addition, each of the plates is installed inside one of the sections of the housing, and the electronic signal processing boards are electrically connected to each other using quick disconnect connections.
В каждой из секций корпуса может быть установлено звено отвода тепла от плат электронной обработки сигнала, выполненное из эластичного теплопроводящего изоляционного материала.In each of the sections of the casing, a heat removal link from electronic signal processing boards can be installed, made of elastic heat-conducting insulating material.
Звено отвода тепла от плат блока электронной обработки сигнала может быть выполнено в виде прокладки, заполняющей весь свободный объем между внутренними стенками секции корпуса, пластиной, установленной внутри секции корпуса с закрепленными на ней платами электронной обработки сигнала и задней стенкой соседней пластины. При этом эластичным теплопроводящим изоляционным материалом является двухкомпонентный теплопроводящий изоляционный заливочный компаунд [3].The heat removal link from the boards of the electronic signal processing unit can be made in the form of a gasket filling the entire free volume between the inner walls of the housing section, a plate installed inside the housing section with the electronic signal processing boards fixed to it and the back wall of the adjacent plate. In this case, the elastic heat-conducting insulating material is a two-component heat-conducting insulating casting compound [3].
Секции корпуса в плоскости, перпендикулярной его продольной оси, могут иметь как круглое, так и квадратное сечение.Section of the body in a plane perpendicular to its longitudinal axis can have both round and square cross-section.
Изобретение иллюстрируется чертежом, гдеThe invention is illustrated in the drawing, where
а - тепловизионный преобразователь, в разрезе,a - thermal imaging converter, in the context,
b - сечение А-А с квадратными секциями корпуса (в уменьшенном масштабе),b - section aa with square sections of the housing (on a reduced scale),
с - сечение А-А с круглыми секциями корпуса (в уменьшенном масштабе).c - section AA with round sections of the casing (on a reduced scale).
Тепловизионный преобразователь включает блок приемника ИК-излучения 1 и блок электронной обработки сигнала 2. Блок электронной обработки сигнала 2 содержит корпус, выполненный вдоль его продольной оси О-О1 в виде отдельных секций 3. Секции 3 механически соединены друг с другом с помощью стержней 4. Секции 3 могут быть механически соединены друг с другом любым другим способом. Блок электронной обработки сигнала 2 содержит пластины 5 с закрепленными на них платами 6 электронной обработки сигнала. Каждая из пластин 5 установлена внутри одной из секций 3 корпуса блока электронной обработки сигнала 2. Платы 6 электронной обработки сигнала электрически соединены друг с другом с помощью быстроразъемных соединений 7.The thermal imaging converter includes an infrared receiver unit 1 and an electronic signal processing unit 2. The electronic signal processing unit 2 contains a housing made in separate sections 3 along its longitudinal axis O-O 1. Sections 3 are mechanically connected to each other using rods 4 Section 3 can be mechanically connected to each other in any other way. The electronic signal processing unit 2 comprises plates 5 with electronic signal processing boards 6 fixed to them. Each of the plates 5 is installed inside one of the sections 3 of the casing of the electronic signal processing unit 2. The circuit boards 6 of the electronic signal processing are electrically connected to each other using quick disconnect connections 7.
Отвод тепла от плат 6 блока электронной обработки сигнала 2 осуществляется с помощью прокладок 8. Прокладки 8 заполняют весь свободный объем между внутренними стенками секций 3 корпуса, а также установленными внутри секций 3 корпуса пластинами 5 с закрепленными на ней платами 6 электронной обработки сигнала и задними стенками соседних пластин 5. Прокладки 8 выполнены из эластичного теплопроводящего изоляционного материала, которым, например, является двухкомпонентный теплопроводящий изоляционный заливочный компаунд фирмы «НОМАКОН». Секции 3 корпуса в плоскости, перпендикулярной его продольной оси, могут иметь как квадратное (см. чертеж, b), так и круглое (см. чертеж, с) сечение.The heat is removed from the boards 6 of the electronic signal processing unit 2 by means of gaskets 8. The gaskets 8 fill the entire free volume between the inner walls of the sections 3 of the case, as well as the plates 5 installed inside the sections of the case 3 with the electronic signal processing boards 6 and the rear walls fixed to it adjacent plates 5. Gaskets 8 are made of elastic heat-conducting insulating material, which, for example, is a two-component heat-conducting insulating casting compound of the company "NOMACON". Section 3 of the body in a plane perpendicular to its longitudinal axis can have both a square (see drawing, b) and round (see drawing, c) section.
Для использования тепловизионного преобразователя по назначению к фронтальной стороне блока приемника ИК-излучения 1 крепят оптический блок, а к электрическим выводам блока электронной обработки сигнала 2 подключают блок воспроизведения видимого изображения (не показаны).To use the thermal imaging converter as intended, an optical unit is attached to the front side of the infrared receiver unit 1, and a visible image reproducing unit (not shown) is connected to the electrical terminals of the electronic signal processing unit 2.
Изобретение осуществляется следующим образом. При сборке тепловизионного преобразователя в каждую из секций 3 устанавливают соответствующую ей пластину 5 с платами 6 электронной обработки сигнала. На пластину 5 укладывают предварительно изготовленную в соответствии с рельефом плат 6 электронной обработки сигнала данной пластины 5 прокладку 8 из двухкомпонентного теплопроводящего изоляционного заливочного компаунда. После укладки прокладок 8 на каждую из пластин 5 секции 3 в определенном порядке сочленяются между собой с обеспечением электрического контакта в быстроразъемных соединениях 7. Далее секции 3 блока электронной обработки сигнала 2 и блок приемника ИК-излучения 1 стягиваются между собой с использованием стержней 4, обеспечивая необходимую жесткость всей конструкции. При этом прокладки 8, выполненные из эластичного теплопроводящего изоляционного материала, которым является двухкомпонентный теплопроводящий изоляционный заливочный компаунд, мягко фиксируют платы 6 электронной обработки сигнала, повышая их вибропрочность.The invention is as follows. When assembling a thermal imaging converter in each of the sections 3, the corresponding plate 5 is installed with the boards 6 for electronic signal processing. A gasket 8 made of a two-component heat-conducting insulating casting compound, prefabricated in accordance with the relief of the electronic signal processing boards 6 of this plate 5, is laid on the plate 5. After laying the gaskets 8 on each of the plates 5, sections 3 in a certain order are joined together to ensure electrical contact in quick disconnect connections 7. Next, sections 3 of the electronic signal processing unit 2 and the infrared receiver unit 1 are pulled together using rods 4, providing the necessary rigidity of the entire structure. At the same time, gaskets 8 made of elastic heat-conducting insulating material, which is a two-component heat-conducting insulating casting compound, gently fix the electronic signal processing boards 6, increasing their vibration resistance.
Для изготовления прокладки 8 в соответствии с рельефом конкретной платы 6 электронной обработки сигнала пластину 5 с данной платой 6 устанавливают в форму с размерами, соответствующими размерам секции 3, и заливают двухкомпонентным компаундом, причем одним из компонентов является керамико-полимерная композиция (100% массовых частей), а другим - катализатор (2,5% массовых частей). Полимеризация происходит на воздухе при комнатной температуре. Время «жизни» смеси 25-35 минут. Полная полимеризация длится 24 часа. Для уменьшения адгезии компаунда со стенками формы и с электронными компонентами печатных плат стенки формы и печатные платы предварительно обрабатывают аэрозолями на основе фторопласта. Данная технология изготовления теплоотводящих элементов значительно снижает затраты на их изготовление. Использование двухкомпонентного теплопроводящего изоляционного заливочного компаунда значительно улучшает условия теплоотвода от плат блока электронной обработки сигналов, поддерживая теплопроводность на уровне 1-2 Вт/(м×К).For the manufacture of gaskets 8, in accordance with the relief of a particular electronic signal processing board 6, the plate 5 with this board 6 is installed into a mold with dimensions corresponding to the dimensions of section 3 and filled with a two-component compound, one of the components being a ceramic-polymer composition (100% by mass ), and the other is a catalyst (2.5% of the mass parts). The polymerization takes place in air at room temperature. The life time of the mixture is 25-35 minutes. Full cure lasts 24 hours. To reduce the adhesion of the compound with the mold walls and with the electronic components of the printed circuit boards, the mold walls and printed circuit boards are pretreated with fluoroplastic aerosols. This technology of manufacturing heat-removing elements significantly reduces the cost of their manufacture. The use of a two-component heat-conducting insulating casting compound significantly improves the conditions of heat removal from the boards of the electronic signal processing unit, maintaining the thermal conductivity at the level of 1-2 W / (m × K).
Тепловизионный преобразователь работает следующим образом.Thermal imaging Converter operates as follows.
Инфракрасное излучение от наблюдаемого объекта попадает на микроболометрическую матрицу блока приемника ИК-излучения 1. Микроболометрическая матрица блока приемника ИК-излучения 1 преобразует ИК-изображение объекта в систему электрических сигналов микроболометров, которые в платах 6 электронной обработки сигнала преобразуются в стандартный видеосигнал. Видеосигнал с выхода блока электронной обработки сигнала 2 поступает на видеомонитор (не показан), преобразуясь на его экране в видеоизображение. Выделяемое в платах 6 электронной обработки сигнала в процессе работы тепло через прокладки 8 отводится на секции 3 корпуса тепловизионного преобразователя.Infrared radiation from the observed object falls on the microbolometric matrix of the infrared receiver unit 1. The microbolometric matrix of the infrared receiver unit 1 converts the infrared image of the object into a system of electrical signals of microbolometers, which are converted into a standard video signal in electronic signal processing boards 6. The video signal from the output of the electronic signal processing unit 2 is fed to a video monitor (not shown), being converted to a video image on its screen. The heat released in the boards 6 of the electronic signal processing during operation through the gaskets 8 is removed to section 3 of the housing of the thermal imaging converter.
Таким образом, из вышеизложенного подтверждается возможность достижения заявленного в изобретении технического результата, а именно снижение времени и трудозатрат на ремонт, а также повышение вибропрочности тепловизионного преобразователя, улучшение теплоотвода от плат блока электронной обработки сигналов и снижение затрат на изготовление теплоотвода.Thus, from the foregoing, the possibility of achieving the technical result stated in the invention is confirmed, namely, reducing the time and labor costs for repairs, as well as increasing the vibration resistance of the thermal imaging converter, improving heat dissipation from circuit boards of the electronic signal processing unit and reducing the cost of manufacturing a heat sink.
Источники информацииInformation sources
1. Патент США №6707044, кл. G01J 5/02.1. US patent No. 6707044, CL G01J 5/02.
2. Патент РФ на полезную модель №41221, кл. Н04N 5/33.2. RF patent for utility model No. 41221, class. H04N 5/33.
3. Проспект фирмы «NOMAKON» «Эластичные теплопроводящие изоляционные материалы», ТУ РБ 100009933. 004-2001.3. Prospectus of the company "NOMAKON" "Elastic heat-conducting insulating materials", TU RB 100009933. 004-2001.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121689/09A RU2308168C2 (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Thermal imaging transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005121689/09A RU2308168C2 (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Thermal imaging transformer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005121689A RU2005121689A (en) | 2007-01-20 |
| RU2308168C2 true RU2308168C2 (en) | 2007-10-10 |
Family
ID=37774426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005121689/09A RU2308168C2 (en) | 2005-07-12 | 2005-07-12 | Thermal imaging transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2308168C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655464C1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Интегрированные электронно-оптические системы" | Thermal imaging module |
-
2005
- 2005-07-12 RU RU2005121689/09A patent/RU2308168C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ВЫСОЦКИЙ Б.В. и др. Компоновка и конструкции микроэлектронной аппаратуры. - М.: Радио и связь, 1982, с.118. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2655464C1 (en) * | 2017-03-03 | 2018-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью "Интегрированные электронно-оптические системы" | Thermal imaging module |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005121689A (en) | 2007-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3751973B1 (en) | Heat dissipation assembly and motion camera | |
| CN100394771C (en) | Monitoring camera | |
| WO2015198598A1 (en) | Image-capturing device and vehicle | |
| CN211061064U (en) | Built-in air-cooled heat abstractor and infrared detector of infrared core | |
| RU2008135366A (en) | DEVICE FOR IMAGING USING RADIATION | |
| RU2308168C2 (en) | Thermal imaging transformer | |
| EP3339188B1 (en) | Cubesat bus architecture | |
| US20130208428A1 (en) | Integrated Direct Couple Heat Sink and Shock/Vibration Protection | |
| JP2009105478A (en) | Digital camera, and exterior casing thereof | |
| CN204461618U (en) | Remote observation refrigeration-type infrared thermography | |
| CN210093797U (en) | Thermal imaging device structure | |
| JP3342273B2 (en) | Surveillance camera device | |
| CN219204963U (en) | Combined LED screen | |
| CN101098402A (en) | Apparatus and method for mounting a photographing device | |
| CN214428942U (en) | Temperature detection device in power switch cabinet | |
| RU2414089C1 (en) | Video monitoring camera | |
| CN215072641U (en) | Infrared thermal imaging machine core | |
| CN218212843U (en) | Hot smoke testing device for subway | |
| WO2023051474A1 (en) | Modular panoramic lens | |
| CN219421217U (en) | Multi-functional electric power instrument based on communication of 4G thing networking | |
| JP2007059723A (en) | Light shielding plate | |
| CN219641083U (en) | Weighing instrument box with capacitive touch screen | |
| CN219372891U (en) | Internal support frame structure of microcirculation imaging device | |
| CN217426167U (en) | Integrated 3D module | |
| CN212677574U (en) | Beidou positioning terminal convenient to mount and dismount |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130713 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20140727 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160713 |