TWI317010B - - Google Patents

Description

1317010---—— i W年丨脚日修(更)正替換頁 九、發明說明： ~-- 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關—種溫度計量器，_是指-種溫度向量計量器。 【先前技術】

、應用在制、監控 '醫療、卫業各方面，以檢測物體絲面溫度狀態 分佈之中/紐長之紅外_像翻主要構造分為三個部分，其分別為光學 模組、紅外線感測器模組與運算控制模組，其係以供紅外線波長的熱= 電魏传以通過光學模組的部分，並由紅外線感測器模組被動的接收外界 無所發出射/長紅外雜量，所接㈣的紅外線職強度進行換 异’來求出拍攝物體的表面溫度’並經過數位㈣轉換，在利用運算於制 模組進倾正鄕像處理、溫度運算，財紅外線錄儀上之顯示器心于 觀看。但《的紅外線熱像儀，因為光學難涉及透鏡製造與透鏡上的特 殊塗層’加上紅外線影像制器價格極高，因此其龍往往偏高，造成一 般民眾要進_力裝備_養、工_境檢測與醫療 診視等需委外進行，無法自行作簡單的檢測。 有鑑於此，本發明遂針對上述習知技術之缺失，提出-種以簡便的設 計與低廉的成本，即能__檢_朗溫度向量計量器。 【發明内容】 點的搜尋工具 本發明之主要目的在提供—種溫度向量計量器，其係提供—種較市面 上之紅外線熱像儀價格更為低廉，且可用以作為物魏域熱源來源或散逸 其係利用數個紅外線 本發明之另—目的在提供—種溫度向量計量器 5 1317010 感測器來進行一區域不同位置之紅外線熱源觀測，並透過適當的運算，而 獲知一由軸心的溫度向量。 為達上述之目的’本發明提供一種溫度向量計量器，其包含有一具有 數個紅外線感測器之溫度感測接收端 •，一溫度向量顯不視窗；一微處理器， 其係用以接收數個紅外線感測器所感測到之紅外線熱源，並進行溫度分量 關係運算，以獲得一由軸心點的溫度向量值，並顯示於一溫度向量顯示視 固上，以及一用以提供該溫度感測接收端、該溫度向量顯示視窗與該微處 理器運作之動力的電源。 本發明尚提供另一種溫度向量計量器，其包含有一溫度感測接收端， ”包含有一位於溫度感測接收端軸心之軸心點紅外線感測器，與數個環設 於該軸心點紅外線感測關圍之外圍紅外線感測器；—溫度向量顯示視 ® -微處理n ’其侧以接錄雜紅外線制驗外斷外線感測器 所感測到之紅外線熱源，並以軸^點紅外線感廳之紅外線熱源溫度值為 軸〜點’與外圍紅外線細H之紅外線熱源溫度進行分量關係運算，以獲 付-由中雜的溫度向量值，細示於-溫度向量顯示視窗上；以及一用 以提供上述元件運作之動力的電源。 底下藉由具體實施例詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術内 谷、特點及其所達成之功效。 【實施方式】 請參閱第1圖，其係本發明之架構示意圖。本發明之主要元件包含有 -紅外線感測接收端1G 一微處理器U 一溫度向量顯示視窗12與一用 以提供上軌件動力來敎魏M。本發以_所鹤紅錄感測接收 I317〇i〇 端10是利用數個紅外線感測器18來組成，以感測出不同區域之紅外線熱 源’再對所量_之數個紅外_狀溫度進行溫度分㈣運算，以構成 能指出由軸心點為起點的溫度指向（指向可能是指向低溫或者高溫）之溫 度向量計量器，如第2圖所示。 依據上述讀神，町將三健體實關來賴紅外縣繼收端之 红外線感測器的排列設置，該三個實施例中第—與第二具體實施例各為當 轴心點溫度（向量起始點）採用運算設定時之實施例，而第三個具體實施 例為軸、點採實際溫度時，在溫度向量運算上的運作範例。 首先’針對轴心點溫度採運算設定溫度時來說明本發明，請一併參閱第 3圖所不，如圖所在這個實施例中，係採用三個紅外線感測器來進行說 明。 驅動A、B、c各紅外線感測器進行溫度量測，假設在A紅外線感測器 所感咖之紅外線祕溫度為⑴、在B紅外線感測騎感卿之紅外線 熱源溫度為（Tb)、在C紅外線_器所感_之紅外線熱源溫度為⑴ 的情況下。 接續’進仃溫度向量計算’此時利用三個紅外線感測器來對一平面摘 測以各均勻之肖度分配上考量，每一紅外線溫度感測間的角度為⑽。， 接續利用-如下所示之方程式進行溫度向量運算：

Va=TaC〇s〇° +1^08120° +Tcc〇s240° vb=TaSin0。+TbSinl20。+Tsin24〇。 1317010

^ =atan (Vb/Va) 1 ~~~' -----I . T。Ta Va (To為轴心溫度’ Tg= L—仏是在當高溫點於L左側時的運 . #式，而當高溫點於1^右側時，則採n+va的方式運算） 如此’即可彻三角函數找出1與％值，並進而換算出Θ值與轴心溫 度T。，而定位出較高、較低或特定之由軸心為起始點的溫度向量。 -月參閱第4 u ’其係採細個紅外誠卿來進行說明。此時，先接 續驅動A、B、c、D各紅外線感測器進行溫度量測，假設在A紅外線感測器 #所感測到之紅外線熱源溫度為⑴、在⑽外線感測器所感測到之紅外線 熱源溫度為（Tb)、在C紅外線感測器所感測到之紅外線熱源溫度為⑴， 而在D紅外線感測器所感測到之紅外線熱源溫度為㈤的情況下進行溫 度向量計算’ 四個紅外線感·來對—平面伽，以各均勻之角度分 配上考量，每一紅外線感測間的角度為9〇。，接續利用-如下所示之方程式 進行溫度向量運算： _ Vx=TacosO° +Tbcos90° +Tccosl80° +TdC〇s270。

Vy=TasinO° +Tbsin90° +Tcsinl80° +Tdsin270〇 v,=^v7Tv^ Θ =atan (Vy/Vx)

To = Ta~Vx 如此’即可利用三角函數找出心與Vy值’並進而換算出θ值與轴心溫 度’而定位出較高、較低或特定之由軸心為起點的溫度向量。 再者，當軸心溫度欲採實際感測溫度時，可利用至少四個紅外線感測 8 1317010 器來達成，請參閱第5圖所示。如圖所示此時之紅外線感測器將包含有一 位於溫度感測接收端軸心之軸心紅外線感測器D，與數個環設於該軸心紅 外線感測器觸之賴紅外線感測器A、B、c，以該軸心紅外線感測器D 之溫度值為軸心溫度值，與該外圍紅外線感測器A、B、c之紅外線熱源的 度進行分置關係運算’以獲得一由軸心點的溫度向量值。此時，轴心將 不在採用運算設定溫度，而是採細紅外_卿D所量綱的溫度，以 該溫度取代上述第3圖之軸心溫度τ〇。 在上述之每-分量上皆設置有一雷射標示2〇，以供使用者藉由觀看雷 射標示點即可獲知本發明之溫度向量計量器所量測的位置、面積範圍。再 者，在先前軸d度採·溫度設定之實施射，為便於使用者獲知目前 量測之軸心位置也可在轴心設定有_中心雷射標示22，如第2圖所示。 在定義本發明之主要構成原理與溫度向量運算方式後，接續針對最高 (Max)與對最低（Min)溫度的指向，進行說明，最低溫度的指向其實為 最高溫度之方向，因此： 可先足義求出最南溫度之指向角度0， 當 ΘΜ3χ$180。時，因此，0Min=6lMax+18()。。 當 θΜ3χ>18〇。時，因此’〜ίη==θΜ3χ—18〇。。 請參閱第6 (a)與第6 (b)圖，其係本發明之溫度向量顯示視窗設計 範例示意圖’如圖所示，可於―視窗上顯示出各個紅外線感測器之所量測 到的紅外線熱源溫度，並利用依據所換算出的角度，以一由軸心點向外延 展之箭頭，來顯示出溫度傾向（高溫、低溫）方向與角度。再者，更可於 1317010 視窗上顯示出電池的蓄電量，並於關機時在視窗上顯示開_動畫，量 測時動畫，時刻顯示等等。 綜上所述，本發明係關於一種溫度向量計量器，其係利用數個紅外線 感測器來獲得被量測物-錢圍内之各區域點紅外線熱源的溫度值，再經 由適畲的三角函數運算過程，以求出欲知之溫度向量，並於—視窗上顯示 出溫度向量結果。本發明之設計，將可以以遠低於習知之紅外線熱像 儀成本，即可獲知待測物體，如建築物、電力供應設備等是否有裂縫、、破 損，與損害點相較於量測軸心點之方向，更者，可用在意外救援，找出生 還者所在位置》 唯以上騎者’鶴本㈣之祕實關㈣，I非絲岭本發明 實施之顧。故即凡依本發明巾請顧所述之特徵及精神所為之均等變化 或修飾，均應包括於本發明之申請專利範圍内。 【圖式簡單說明】 第1圖為本發明之架構示意圖。 第2圖為本發明之紅外線感測接收端的實施例示意圖。 第3圖為本個之紅外線翻接收端軸_溫麟運算溫麟，由轴 起始點的溫度向量運算示意圖。 第4圖為本㈣之紅外魏測接收端細點溫度採運算溫度時，由轴 起始點的溫度向量運算的另—示賴。 ’~、 第5圖為本發明之紅外線_接_軸心、點溫麟實際_到之溫度作 軸心點溫度時，由軸心為起始點的溫度向量運算示意圖。 又，、、、 第6 (a) ®為本發狀_溫度向量顯示視窗設計範條意圖。 1317010 第6 (b)圖為本發明之另一溫度向量顯示視窗設計範例示意圖。 【主要元件符號說明】 10紅外線感測接收端 11微處理器 12溫度向量顯示視窗 14電源 18紅外線感測器 20雷射標示 22中心雷射標示

Claims (1)

1317010 --- 年少月叱日修(更)正替換頁 十、申請專利範圍： 1. 一種溫度向量計量器，其包含有： 一溫度感測接收端，其包含有數個紅外線感測器； 一溫度向量顯示視窗； 一微處理器，其係用以接收該數個紅外線感測器所感測到之紅外線熱源 之溫度並進行分量關係運算，以獲得一由軸心點的溫度向量值，並顯示 於該溫度向量顯示視窗上；以及 • 一電源，其係用以提供該溫度感測接收端、該溫度向量顯示視窗與該微 處理器運作之動力。 2. 如申請專利範圍第1項所述之溫度向量計量器，其中每一分量上設置有 一雷射標示。 3. 如申请專利範圍第i項所述之溫度向量計量器，其中該溫度感測接收端 之軸心點設置有一雷射標示。 如申明專利範圍第1項所述之溫度向量計量器，其中該溫度向量顯示視 i t上係利用-箭頭符號，來表示出由軸心點的溫度向量值。 申明專利細第1項所述之溫度向量計量II，其巾該溫度向量顯示視 窗上更包含有顯示該電源之續電量。 =申物咖第i項所述之溫度向量計4il，其中該溫度向量顯示視 窗上更包含有顯示開關機動畫、量測時動晝、時刻顯示。 7· 一種溫度向量計量器’其包含有： 一紅外線感·，其包含有-位於溫度_接收雜心之㈣紅外線感 剩器’與數個環設於該軸心紅外線感測器周圍之外園紅外線感測器； 12 1317010 n_ ?许》月_修(更)正替換頁 —溫度向量顯示視窗；1—'—---- 一微處理器，其係用以接收該軸心紅外線感測器與該外圍紅外線感測器 所感測到之紅外線熱源，並以該軸心紅外線感測器之溫度值為轴心點， 與3亥外圍紅外線感測器之紅外線熱源的溫度進行分量關係運算，以獲得 由軸心點的溫度向量值，並顯示賤溫度向量顯示視窗上丨以及 電源’其係用以提供該溫度感測接收端、該溫度向量顯示視窗與該微 處理器運作之動力。 8.如申凊專概圍第7項所述之溫度向量計量器，其巾每-分量上更設置 有一雷射標示。 * «專她圍第7項所狀溫度向量計量^，其巾該溫度向量顯示視 窗上係利用-箭頭符號，來表示出由轴心點的溫度向量值。 如申請專利範圍第7 + ^ 項所述之溫度向量計量器，其中該溫度向量顯示視 窗上更包含有顯示該電源之續電量。 11.如申請專利範圍 . ^ 項所述之温度向量計量器，其中該溫度向量顯示視 * 侧機動晝、量測時動畫 '時刻顯示。 13 1317010 月作曰修(更)正替換頁 Μ 画 14

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