基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及温度检测技术领域，特别是基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统。
【背景技术】
[0002]在传统的基于接触式测温的汽车发动机温度测量过程中，如图1所示是传统接触式测温示意图，汽车发动机首先与导热材料进行热交换直至热平衡，导热材料与温度传感器也要进行热交换直至热平衡，而热交换收到各种因素影响，如材料导热性能、接触面中间的间隙、接触面表面粗糙程度等，导致热交换时间较长，而对于传统接触式测温而言，整个过程历经两次热交换，因此测温时间非常长，在120秒以上。
[0003]红外测温是利用传感器中对红外敏感元件所接受到测量物体的辐射来实现测量的，如图2所示是非接触式红外测温示意图。而传感器吸收的辐射与测量物体的发射率相关，对于未知发射率的物体无法精确测量其温度，此外，测量低发射率物体是非常复杂的，因此目前市场上的非接触式红外测温仪器均是基于已知被测物体发射率情况下应用的，具有局限性，无法普适。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足而提供基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统，本实用新型缩短了测温时间，可精确测量各种汽车发动机上不同发射率位置处的温度，大大增加了普适性。
[0005]本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案:
[0006]根据本实用新型提出的基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统，包括接触式导热模块、红外检测模块、处理模块；其中，所述红外检测模块包括红外传感器、用于阻挡可见光和近红外光辐射的光学滤波器；接触式导热模块设置在汽车发动机的表面，光学滤波器设置在接触式导热模块与红外传感器之间，且光学滤波器与接触式导热模块的距离大于光学滤波器与红外传感器的距离，红外传感器与处理模块连接。
[0007]作为本实用新型所述的基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统进一步优化方案，所述接触式导热模块包括镀铬层、铜箔和石墨烯薄膜，其中，镀铬层设置在汽车发动机的表面，铜箔设置在镀铬层上，石墨烯薄膜设置在铜箔上。
[0008]作为本实用新型所述的基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统进一步优化方案，所述铜箔的导热系数大于350W/m.Κ，镀铬层的厚度小于0.2_，铜箔的厚度小于0.5mm，石墨稀薄膜的厚度小于50 μπι。
[0009]作为本实用新型所述的基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统进一步优化方案，所述处理模块包括依次连接的信号处理器、降噪单元、模数转换单元和单片机。
[0010]作为本实用新型所述的基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统进一步优化方案，还包括与单片机分别连接的显示模块和按键输入模块。
[0011]本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
[0012](I)本实用新型相对比基于传统接触式测温技术的汽车发动机的测温系统，减少了导热材料与接触式温度传感器之间的热交换过程，大大缩短了测温时间；
[0013](2)本实用新型克服了基于传统非接触式红外测温技术的汽车发动机的测温系统对发动机表面发射率的局限性，大大提高了普适性；
[0014](3)本实用新型的测温范围至少在-40摄氏度到100摄氏度之间，与红外传感器性能相关，测量精度可达0.1摄氏度，全测量范围内测量误差在±0.5摄氏度以内，且在传感器温度与被测物体温度相差10摄氏度情况下，测量在1s左右即可达到误差允许范围内。
【附图说明】
[0015]图1是传统接触式测温示意图。
[0016]图2是非接触式红外测温示意图。
[0017]图3是本实用新型的一种实施例示意图。
[0018]图4是接触式导热模块的结构示意图。
[0019]图中的附图标记解释为:1_镀铬层，2-铜箔，3-石墨烯薄膜。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明:
[0021]本系统使用的接触式红外测温技术是将接触式测温技术与红外测温技术相结合，使用高导热性的材料与被测汽车发动机表面接触，进行热交换并达到温度平衡，此时导热材料温度与汽车发动机表面温度一致，导热材料向外辐射的红外电磁波经滤光片滤波后被红外传感器接收，由红外传感器将与被测汽车发动机温度信息对应的数字输出或者模拟输出量进行提取，经过单片机进行数据分析及处理，并通过显示模块将被测发动机温度显示给用户。这种接触式红外测温技术，与传统的接触式测温相比，保留了被测汽车发动机与导热材料的热交换至温度平衡的环节，减少了导热材料与温度传感器之间热交换环节，因此大大节省了测温时间；与目前市场上的非接触式红外测温相比，由于测温精度与被测汽车发动机表面发射率相关，只需精确测量导热材料表面发射率，那么检测与被测发动机温度相同的导热材料的温度就可以获取被测汽车发动机的温度，这样解决了不同种类汽车发动机各个位置具有不同发射率而导致无法利用红外传感器精确测量不同种类发动机各个位置的温度的局限性，大大增加了普适性。综合上述两大方面，我们设计的基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统，测温范围在导热材料稳定状态下与红外传感器相同，测温精度与误差与选择红外传感器相同，但可以不用修正发射率而测量各种材料发动机不同位置处的温度；相比与接触式而言，大大缩短了测温时间。
[0022]如图3是本实用新型的一种实施例示意图，基于接触式红外测温技术的汽车发动机的快速测温系统，包括接触式导热模块、红外检测模块、处理模块；其中，所述红外检测模块包括红外传感器、用于阻挡可见光和近红外光辐射的光学滤波器；接触式导热模块设置在汽车发动机的表面，光学滤波器设置在接触式导热模块与红外传感器之间，且光学滤波器与接触式导热模块的距离大于光学滤波器与红外传感器的距离，红外传感器与处理模块连接。处理模块用以将红外传感器接收到的辐射计算出被测物体温度，所述处理模块包括依次连