[发明专利]一种便携式高低温摄像保护装置

权利要求书

1.一种便携式高低温摄像保护装置，其特征在于，包括外保护舱(1)、内保护舱(2)、外部冷却结构(17)、内部加热结构(16)、氮气循环结构(14)、温度采集与控制器(12)以及加热和制冷控制器(13)，CCD相机(7)置于内保护舱(2)中，内保护舱(2)及外保护舱(1)的同一端均开有光学观察窗口，在两个观察窗口之间布置实时循环的氮气(5)，在光学观察窗口的两端设置进气口和出气口，外部冷却结构(17)通过在内保护舱(2)外表面布置制冷板，制冷板内部铺设传输制冷液的管路，在内保护舱(2)内部均匀布置内部加热结构(16)，在内保护舱(2)上均匀布置温度传感器，在CCD相机(7)和支撑工装(8)表面布置多个温度测点，温度采集与控制器(12)根据当前温度与目标温度的差值，通过加热和制冷控制器(13)调整外部冷却结构(17)中冷却液流量和内部加热结构(16)中加热输出功率，最终使内保护舱(2)中的CCD相机(7)始终处于常温常压状态；

在低温环境中工作时，将填充管路的外部与氮气瓶连接，通过减压阀控制氮气的输入压力，保持氮气的持续通入；通过外部冷却结构制冷和内部加热结构制热的方式保持内部环境温度在常温常压范围内；制冷采用外置式冷水机，通过硅胶水管和保护舱中的换热排形成密闭的水循环系统，将保护舱中多余的热量带走，从而起到制冷的效果；制热采用电加热板直接加热的方式，在外壁和保温层之间装有三片电加热板，能够在低温状态下对保护舱加热；保护舱内装有温度传感器，能够对保护舱内的温度进行实时测量，并将测量信号传输给外部的温度控制器，当反馈温度超出设定温度时，温度控制器则启动制冷或制热装置，对温度进行调控，保证摄像机在正常的温度范围内工作；

温度控制系统散热量Q₁＝αA(t₁-t₂)

其中α为综合热换系数，A为散热面面积，t₁为散热面表面温度，t₂为环境温度。

2.根据权利要求1所述一种便携式高低温摄像保护装置，其特征在于：在常压、高温环境中工作之前，首先手动调节CCD相机(7)的位置和角度，使被测物在视场范围内；然后密封舱体，依次打开保护舱的温度采集与控制器(12)、内部加热结构(16)、外部冷却结构(17)；

当内保护舱(2)的温度高于常温时，温度采集与控制器(12)将增大外部冷却结构(17)中制冷液的流量，使保护舱内部温度接近常温，同步减小制冷液的流量，然后逐步自动调节内部加热结构(16)的输出功率和外部冷却结构(17)中制冷液的流量，使保护舱内部温度逐渐趋于常温，即可开始远程通过控制器微调CCD相机(7)的姿态，摄像。

3.根据权利要求1所述一种便携式高低温摄像保护装置，其特征在于：该装置在常压、低温环境中工作之前，首先手动调节CCD相机(7)的位置和角度，使被测物在视场范围内；然后密封舱体，打开氮气循环管路(15)，控制氮气输入压力，保持氮气在两层光学玻璃之间持续、循环流通；然后依次打开保护舱的温度采集与控制器(12)、内部加热结构(16)、外部冷却结构(17)；

当内保护舱(2)的温度低于常温时，温度采集与控制器(12)将增大内部加热结构(16)的输出功率，使保护舱内部温度接近常温，同步减小内部加热结构(16)的输出功率，然后逐步自动调节外部冷却结构(17)中制冷液的流量和内部加热结构(16)的输出功率，使保护舱内部温度逐渐趋于常温，即可开始远程通过控制器微调CCD相机(7)的姿态，摄像。

4.根据权利要求1所述一种便携式高低温摄像保护装置，其特征在于：在真空、高温环境中工作之前，首先手动调节CCD相机(7)的位置和角度，使被测物在视场范围内；然后密封舱体，依次打开保护舱的温度采集与控制器(12)、内部加热结构(16)、外部冷却结构(17)；

当内保护舱(2)的温度高于常温时，温度采集与控制器(12)将增大外部冷却结构(17)中制冷液的流量，使保护舱内部温度接近常温，同步减小制冷液的流量，然后逐步自动调节内部加热结构(16)的输出功率和外部冷却结构(17)中制冷液的流量，使保护舱内部温度逐渐趋于常温，即可开始远程通过控制器微调CCD相机(7)的姿态，摄像。