[发明专利]一种小型化高精度红外面阵测温热像仪

说明书

本发明提供一种小型化高精度红外面阵测温热像仪，解决现有红外测温热像仪体积较大，需要调试黑体炉与待测目标位于同一个视场内,使用方式较为繁琐，在不能放置黑体炉的场合测温精度较低的问题。该热像仪包括红外热成像系统和校准成像系统，红外热成像系统包括壳体和同轴依次设置的非制冷热像仪机芯、长波红外镜头、第一快门、第二快门、密封窗口，密封窗口位于壳体上，非制冷热像仪机芯、长波红外镜头、第一快门、第二快门均位于壳体内，校准成像系统包括设在壳体内的参考热源、校准红外镜头和折转组件；参考热源的出射光束依次经校准红外镜头准直、折转组件改变传输方向、第一快门透射后，入射至长波红外镜头，并进入到非制冷热像仪机芯内。

技术领域

本发明涉及红外成像测温技术，具体涉及一种小型化高精度红外面阵测温热像仪。

背景技术

任何物体只要它的温度高于热力学零度，就会向周围辐射进行红外辐射。红外辐射本质上是热辐射，物体的温度越高，辐射出来的能量就越多。

红外成像测温装置就是利用红外光学系统将物体辐射出来的能量进行聚集，聚焦到探测器上，使探测器内某一参数产生变化。检测其中的参数变化，便可以探测出辐射能量，进而测量出物体表面的温度。

红外成像测温装置的用处主要有两方面，一方面是工业测温，对工业设备的状态进行监测，监测其中的异常发热点，从而进行隐患定位；另一方面是人体测温，可作为公共场合的体温筛查或者人体病症探测。前者对温度范围要求较宽，对精度要求较低，一般是％2或者±2℃；后者对精度要求较高，一般的要求为±0.5℃，高精度的要求为±0.3℃。

测温精度越高，对测量目标的温度信息提供的越准确越可靠。目前，对于高精度测温热像仪，主要采用黑体炉和红外热成像系统组合在一起的方式，测温精度可达到±0.3℃的精度要求。使用方式是将黑体炉安装在三脚架上进行通电，并与待测目标放置在红外热成像系统的同一个视场内，用黑体炉作参考热源，红外热成像系统同时测量黑体炉和待测目标的温度，根据黑体炉温度和测量的黑体炉温度之差，实时校正热像仪的精度漂移。这种方式需要黑体炉和三脚架的配合使用，并且只能测量与黑体炉处于同一个方向的待测目标温度，同时需要调试黑体炉与待测目标在同一个视场内，使用方式较为麻烦，对于一些不能在待测目标处放置黑体炉的场合，测量精度较低达不到高精度测温的要求。另外，现有红外测温热像仪涉及到的部件较多，总体积较大，并且难以进行小型化设计。

发明内容

为了解决现有红外测温热像仪体积较大，难以进行小型化设计，以及需要调试黑体炉与待测目标位于同一个视场内,使用方式较为繁琐，尤其在不能放置黑体炉的场合测温精度较低的技术问题，本发明提供了一种小型化高精度红外面阵测温热像仪。

为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：

一种小型化高精度红外面阵测温热像仪，包括红外热成像系统，所述红外热成像系统包括壳体和同轴依次设置的非制冷热像仪机芯、长波红外镜头、第一快门、第二快门、密封窗口，密封窗口位于壳体上，非制冷热像仪机芯、长波红外镜头、第一快门、第二快门均位于壳体内，其特殊之处在于：还包括设置在壳体内的校准成像系统；

所述校准成像系统包括参考热源、校准红外镜头和折转组件；

参考热源的出射光束依次经过校准红外镜头准直、折转组件改变传输方向、第一快门透过后，入射至长波红外镜头，并进入到非制冷热像仪机芯内。

进一步地，所述折转组件包括第一反射镜和第二反射镜，第一反射镜和第二反射镜的反射面相向设置且镜面夹角为90°；

所述第二反射镜位于校准红外镜头的出射光路上；

所述第一反射镜处在第二反射镜的折射光路上，且位于第一快门和第二快门之间，第一反射镜与长波红外镜头的光轴夹角为45°，且位于长波红外镜头光轴的一侧；第一反射镜的反射面尺寸投影到长波红外镜头的横向尺寸小于长波红外镜头直径的1/2。