一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源的制作方法

1.本实用新型涉及红外热成像及测温技术领域，尤其涉及一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源。


背景技术：

2.焦平面阵列技术带来了红外热成像技术的广泛应用，在红外热成像测温系统的应用中，往往要求同时获得高质量的红外图像及高精度的测温数据。由于焦平面阵列器件材料和制作工艺的局限性，在长时间工作或工作环境存在较大波动性时，焦平面阵列的各像元响应输出会产生漂移，从而导致红外热成像测温系统的测温偏差。因此，红外热成像测温系统需要配备黑体辐射源进行实时温度校准。
3.公开号为cn100464167c的中国发明专利公开了一种红外测温实时校准的方法及装置，该装置包括用于采集被测物红外辐射信号的红外摄像头和设置与被测物红外发射率相同的温度恒定的恒温源，且恒温源与被测物在同一数据采集面上；用红外摄像头采集被测物和恒温源的红外辐射信号输入到计算机，处理形成热图图像，并同步采集恒温源的实际温度值，用求得的温度偏移值对被测物热像温度数据值进行校准。该发明能够有效地消除外界因素对红外温度传感器采集信号的干扰，从而较好地解决了红外检测时温度测不准和热图可比性差的问题，并能较准确地测出被测物的绝对温度值。
4.目前，采用上述方法进行校正的设备在使用时存在较多缺陷，包括：第一，由于测温型热像仪要准确测量目标温度至少需要9个像素，而现有技术中的黑体辐射源与红外热成像设备的探测器距离较远，因此黑体辐射源辐射面的面积不能太小，相对应的黑体辐射源尺寸就会比较大，硬件成本上升，且辐射源的均匀性和精度指标相对下降，有效的校准面积较小；第二，由于恒温源和红外摄像头分离设计，现场安装前需要对供电与通讯布线进行提前规划，容易受到场地条件限制，导致不便于对黑体辐射源进行安装的问题；第三，现有技术要求被测物与黑体辐射源在红外摄像头的同一数据采集面上，这要求被测物必须处于某一特定区域从而占用了目标物体的活动区域，限制了测温覆盖范围。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源，辐射源直接安装在红外热成像设备的探测器前端，体积小，重量轻，精度高，便于安装。
6.为达到上述技术效果，本实用新型采用了以下技术方案：
7.一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源，包括第一壳体，所述第一壳体的一侧设置有安装面板，所述第一壳体在远离所述安装面板的一端设置有第二壳体，所述第二壳体设置在所述第一壳体的正下方并与所述第一壳体固定连接，所述第一壳体内设置有集成控制板，所述第二壳体内设置有辐射芯体，且所述第二壳体靠近所述安装面板的一侧设置有前面板，且所述前面板上开设有辐射窗口，所述辐射芯体设置在所述辐射窗
口的内侧且其辐射面朝向所述辐射窗口设置。
8.进一步地，所述第二壳体的内部设置有用于加热所述辐射芯体的加热元件，所述加热元件与所述集成控制板电连接且所述加热元件设置在所述辐射芯体远离所述前面板的一侧。
9.进一步地，所述辐射芯体包括导热体和辐射涂层，所述辐射涂层设置在所述导热体面向所述辐射窗口的一侧。
10.进一步地，所述第二壳体的内部还设置有隔热元件，所述隔热元件设置在所述辐射芯体与前面板之间，且所述隔热元件的中部开设有用于暴露所述辐射面的通孔。
11.进一步地，所述隔热元件包括垫片本体，所述垫片本体靠近所述辐射芯体的一侧设置有若干凸出于所述垫片本体的限位块，所述辐射芯体嵌设在所述限位块的内侧。
12.进一步地，所述辐射芯体的内部设置有安装槽，所述安装槽内设置有温度传感器，且所述温度传感器与所述集成控制板电连接。
13.进一步地，所述第一壳体上还设置有通讯接口，所述集成控制板通过所述通讯接口连接有上位机。
14.进一步地，所述安装面板上还开设有若干安装孔。
15.进一步地，所述第一壳体上还设置有电源接口。
16.进一步地，所述辐射芯体的辐射面面积仅为20mm*20mm。
17.进一步地，所述辐射芯体的辐射面面积为20mm*20mm，且所述辐射面距离安装面板两个平面之间的距离为120mm-130mm。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
19.第一方面，本实用新型提供的一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源通过设置第一壳体并在该第一壳体的一侧设置安装面板，并在远离所述安装面板的一侧设置第二壳体并将第二壳体与第一壳体固定连接；通过在第一壳体的内部设置集成控制板，在第二壳体内设置辐射芯体，便于对该用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源进行安装，且便于系统中的热成像设备对该辐射芯体的辐射面进行探测，同时，该辐射芯体的辐射面小，且辐射面有效面积占比高，可直接安装在红外热成像设备的探测器前端，该辐射芯体占用该外热成像设备的探测器的成像面积仅为该外热成像设备的探测器总成像面积的13％-15％，并不影响该热成像设备对目标物体的探测；
20.第二方面，本实用新型提供的一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源，其体积较小，重量轻，不受场地制约；便于安装，使用方便，对被测物的位置要求降低，且数据采集面与外热成像设备的探测器之间的距离不再受到限制，使得该外热成像设备的探测器的有效测温范围扩大，只要被测物处于该红外热成像设备的探测器的探测范围即可完成测温。
附图说明
21.图1为本实用新型一实施例提供的一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源的爆炸结构示意图；
22.图2为本实用新型一实施例提供的一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源的安装使用结构示意图；
23.图3为本实用新型一实施例提供的一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源的a处的局部放大示意图；
24.附图标记为：10，第一壳体，11，安装面板，111，通讯接口，112，电源接口，113，安装孔，12，集成控制板，20，第二壳体，21，前面板，211，辐射窗口，22，辐射芯体，23，加热元件，24，隔热元件，241，垫片本体，242，限位块。
具体实施方式
25.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
26.如图1-3所示，本实施例提供的一种用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源，该红外热成像测温系统至少包括一台红外热成像设备，而每台所述红外热成像设备均至少设置有一个探测器用于采集温度信息。而所述用于红外热成像测温系统温度校正的黑体辐射源则包括第一壳体10，所述第一壳体10 的一侧设置有安装面板11，所述第一壳体10在远离所述安装面板11的一端设置有第二壳体20，所述第二壳体20设置在所述第一壳体10的正下方并与所述第一壳体10固定连接，所述第一壳体10内设置有集成控制板12，所述第二壳体20内设置有辐射芯体22，且所述第二壳体20靠近所述安装面板11的一侧设置有前面板21，且所述前面板21上开设有辐射窗口211，所述辐射芯体22 设置在所述辐射窗口211的内侧且其辐射面朝向所述辐射窗口211设置。在具体实施时，通过将所述安装面板11固定安装在红外热成像设备的上方，使得该辐射窗口211位于红外热成像设备的采集面上，便于在不同的使用场景下对红外热成像设备的探测器进行温度校正。
27.在本实施例中，所述辐射芯体22包括导热体和辐射涂层，所述辐射涂层设置在所述导热体面向所述辐射窗口211的一侧。具体地，所述辐射涂层选用高发射率涂料通过喷涂手段将其覆盖在导热体的外表面，以保证在测试过程中均匀性佳，确保温度校正结果良好，该涂层材料为现有技术，因此不对该涂层材料进行赘述。
28.在本实施例中，所述第二壳体20的内部设置有用于加热所述辐射芯体22 的加热元件23，所述加热元件23与所述集成控制板12电连接且所述加热元件 23设置在所述辐射芯体22远离所述前面板21的一侧，具体地，所述加热元件 23为电加热板，所述电加热板与所述导热体紧密贴合。同时，为便于所述红外热成像设备的探测器对辐射面进行探测，所述第二壳体20的内部还设置有隔热元件24，所述隔热元件24设置在所述辐射芯体22与前面板21之间，且所述隔热元件24的中部开设有用于暴露所述辐射面的通孔。具体地，所述隔热元件 24包括垫片本体241，所述垫片本体241靠近所述辐射芯体22的一侧设置有若干凸出于所述垫片本体241的限位块242，所述辐射芯体22嵌设在所述限位块 242的内侧，且所述限位块242与所述垫片本体241一体成型且由相同材料制成，在对辐射芯体22进行限位的同时可有效地减少该辐射芯体22的热量散失。
29.在本实施例中，为便于对该辐射芯体22的温度进行控制，所述辐射芯体 22的内部设置有安装槽，所述安装槽内设置有温度传感器，且所述温度传感器与所述集成控制板12电连接。在具体实施时，通过所述温度传感器实施地随该辐射芯体22的温度进行检测并反馈至该集成控制板12，由所述集成控制板12 控制该电加热板导热体进行加热，使得该导热
体的温度稳定在设定值。
30.在本实施例中，所述第一壳体10上还设置有通讯接口111，所述集成控制板12通过所述通讯接口111连接有上位机，所述第一壳体10上还设置有电源接口112，所述电源接口112、通讯接口111均设置在所述安装面板11上，以便于对上位机和电源进行连接，减少导线裸露。同时，所述安装面板11上还开设有若干安装孔113，以便于将该安装面板11以及第一壳体10与红外热成像设备的外壳进行连接，并使得远离该安装面板11的第二壳体20上的辐射窗口 211位于该红外热成像设备的探测器的探测面中。
31.在本实施例中，所述辐射芯体22的辐射面面积为20mm*20mm，且所述辐射面距离安装面板11两个平面之间的距离为120mm-130mm。以保证在红外热成像设备的探测器能够对该辐射面进行探测，且该黑体辐射源进占用该红外热成像设备的探测器中极少量的探测单元，避免影响该探测器对于探测目标的观测。
32.本实施例中的用于红外热成像测温系统温度校准的黑体辐射源在使用时：首先通过安装孔113将所述第一壳体10安装固定在红外热成像设备的探测器可探测到的合适位置，然后通过适配器或直流电源连接该黑体辐射源的电源接口 112，给所述黑体辐射源供电；在测试时，通过所述温度传感器检测辐射芯体 22在测试过程中的温度，并将温度检测结果传递给集成控制板12；使用者通过上位机安装的软件设定工作温度，集成控制板12比对当前温度及设定温度，并控制加热元件23工作，进而在辐射芯体22的辐射面上产生对应设定温度的辐射能量；当辐射芯体22的温度稳定后，通过红外热成像设备的探测器探测该辐射芯体22的辐射面能量并得出热像温度信息，由红外热成像系统连接的上位机基于此热像温度信息，实时对被测物的温度测量值进行校准。
33.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。