红外测温仪以及用于测量能量区域的温度的方法技术

本申请公开了一种红外测温仪以及一种用于测量能量区域的温度的方法。该红外测温仪包括：分束器，用于将来自于待测能量区域的入射光束分成红外光束和可见光束；红外检测器，用于检测所述红外光束并根据所检测的红外光束生成表示所述待测能量区域的温度的信号；以及瞄准器，其具有光学模组，所述光学模组用于生成反射的指示图像，并且透射所述可见光束以在观察窗处生成目标图像，其中所述瞄准器用于将所述指示图像重叠在所述观察窗处的目标图像上，以将所述红外检测器对准所述待测能量区域。本申请的红外测温仪和测量方法更便于操作人员对准待测能量区域，从而提高测量的准确性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本申请公开了一种红外测温仪以及一种用于测量能量区域的温度的方法。该红外测温仪包括：分束器，用于将来自于待测能量区域的入射光束分成红外光束和可见光束；红外检测器，用于检测所述红外光束并根据所检测的红外光束生成表示所述待测能量区域的温度的信号；以及瞄准器，其具有光学模组，所述光学模组用于生成反射的指示图像，并且透射所述可见光束以在观察窗处生成目标图像，其中所述瞄准器用于将所述指示图像重叠在所述观察窗处的目标图像上，以将所述红外检测器对准所述待测能量区域。本申请的红外测温仪和测量方法更便于操作人员对准待测能量区域，从而提高测量的准确性。【专利说明】
本申请涉及测量
，更具体地，涉及一种。
技术介绍
红外测温仪被广泛应用于工业生产与日常生活中，其用来对物体表面上某一能量区域的温度进行测量。然而，由于红外线是不可见的，因而当人们利用红外测温仪来测量温度时，通常仅能够通过尽量靠近该能量区域，或者通过观察测温仪与待测能量区域的相对位置来瞄准该能量区域。这种瞄准方法难以实现测温仪中的红外检测器与待测能量区域的精确对准，因而影响了测量结果的准确性。一些红外测温仪采用了外红点式的激光瞄准装置来将红外测温仪中的红外检测器与待测能量区域对准。这种红外测温仪能够向待测能量区域发射激光束以在其表面形成用于瞄准的光斑(也即外红点)，因而人们能够通过观察瞄准光斑与待测能量区域的相对位置和重合情况来判断红外检测器与待测能量区域是否对准。然而，当待测能量区域的温度较高时，例如上千度或更高时，其通常会同时发出高亮度的可见光，所发出的可见光会影响人们对待测能量区域上瞄准光斑的观察，进而影响红外检测器与待测能量区域之间的对准。
技术实现思路
本申请的一个目的在于提供一种能够精确对准待测能量区域的红外测温仪以及测量方法。本申请的一个方面公开了一种红外测温仪，包括:分束器，用于将来自于待测能量区域的入射光束分成红外光束和可见光束；红外检测器，用于检测所述红外光束并根据所检测的红外光束生成表示所述待测能量区域的温度的信号；以及瞄准器，其具有光学模组，所述光学模组用于生成反射的指示图像，并且透射所述可见光束以在观察窗处生成目标图像，其中所述瞄准器用于将所述指示图像重叠在所述观察窗处的目标图像上，以将所述红外检测器对准所述待测能量区域。对于上述红外测温仪，其通过分束器将来自待测能量区域的入射光束分成了用于测量温度的红外光束，以及用于供操作人员瞄准的可见光束。同时，该红外测温仪还提供了用于将红外检测器对准待测能量区域的瞄准器。这种瞄准器采用的是内红点瞄准器结构，其所生成的指示图像被重叠在红外测温仪观察窗处的待测能量区域的目标图像上，而非以外红点的形式直接重叠在待测能量区域实体表面上。因此，本申请的红外测温仪更便于操作人员对准待测能量区域。在一些实施例中，所述红外测温仪还包括:光衰减器，其耦接在所述分束器与所述瞄准器之间，用于降低所述可见光束的光强。当入射光束的光强较高时，特别是其可见光部分的光强较高时，应用光衰减器可以有效地避免操作人员的眼睛在观察时受伤，并且还可以提高指示图像相对于可见光束形成的目标图像的光强比，从而使得操作人员能够辨别这两者。在一些实施例中,所述猫准器包括:光源，用于发射参考光束；其中所述光学模组包括反射面，所述反射面用于将所述参考光束反射到所述观察窗，以在所述观察窗处形成所述反射的指示图像。在一些实施例中，所述光学模组包括:具有凹形反射面的析光镜，用于透射所述可见光束到所述观察窗，并用于将所述参考光束反射到所述观察窗；其中，所述反射面是所述析光镜的所述凹形反射面。在一些实施例中，所述光学模组包括:凸透镜，用于会聚所述参考光束以生成所述指示图像；光束组合器，用于透射所述可见光束到所述观察窗，并且将所述参考光束形成的所述指示图像反射到所述观察窗，其中，所述反射面位于所述光束组合器朝向所述观察窗的一侧。在一些实施例中，所述光学模组还包括辅助透镜组，其用于会聚或扩散所述可见光束和/或参考光束。在一些实施例中，所述光源包括至少一个发光二极管或激光二极管。二级管的功耗低，特别适用于便携式的红外测温仪。在一些实施例中，所述至少一个发光二极管或激光二极管包括红光二极管、绿光二极管、蓝光二极管或其组合。这样，操作人员能够根据入射光束的颜色来选择色调对比更为明显的参考光束(即指示图像的颜色)，从而更便于观察。在一些实施例中，所述瞄准器还包括:分划板，用于调节所述参考光束的形状。通过调节参考光束的形状，指示图像的形状和大小可以改变。在一些实施例中，所述分划板具有中心开孔以及位于所述中心开孔周围的环形开孔。该中心开孔形成的图形可以用于定位待测能量区域的中心位置，而该环形开孔形成的图形则可以确定被待测能量区域的范围，也即划定待测能量区域的边界。在一些实施例中，所述红外测温仪还包括:红外聚焦镜组，其用于将所述红外光束聚焦到所述红外检测器。在一些实施例中，所述红外测温仪还包括:平面镜，其耦接在所述分束器与所述瞄准器之间，用于将所述可见光束反射到所述瞄准器。在一些实施例中，所述分束器具有与所述平面镜平行的分束层。在一些实施例中，所述红外检测器具有第一视场，所述指示图像具有第二视场，其中所述第一视场的视场角范围小于或等于所述第二视场的视场角范围。本申请的另一方面还公开了一种用于测量能量区域的温度的方法，包括:将来自于待测能量区域的入射光束分成红外光束和可见光束；生成反射的指示图像；透射所述可见光束以在观察窗处生成目标图像；将所述反射的指示图像重叠在所述观察窗处的目标图像上，从而对准所述待测能量区域与用于检测所述红外光束的红外检测器；以及用所述红外检测器检测所述红外光束，并根据所检测的红外光束生成表示所述待测能量区域的温度的信号。 在一些实施例中，在所述透射步骤之前，所述方法还包括:降低所述可见光束的光强。在一些实施例中，所述生成指示图像的步骤包括:提供用于发射参考光束的光源；以及会聚地反射所述参考光束，以在所述观察窗生成所述反射的指示图像。在一些实施例中，所述方法还包括调节所述参考光束的颜色。在一些实施例中，所述生成指示图像的步骤还包括:调整所述参考光束的形状。在一些实施例中，所述指示图像具有中心图形和/或位于所述中心图形周围的环形图形。以上为本申请的概述，可能有简化、概括和省略细节的情况，因此本领域的技术人员应该认识到，该部分仅是示例说明性的，而不旨在以任何方式限定本申请范围。本概述部分既非旨在确定所要求保护主题的关键特征或必要特征，也非旨在用作为确定所要求保护主题的范围的辅助手段。【专利附图】【附图说明】通过下面说明书和所附的权利要求书并与附图结合，将会更加充分地清楚理解本申请内容的上述和其他特征。可以理解，这些附图仅描绘了本申请内容的若干实施方式，因此不应认为是对本申请内容范围的限定。通过采用附图，本申请内容将会得到更加明确和详细地说明。图1示出了根据本申请一个实施例的红外测温仪100的结构示意图；图2示出了图1的红外测温仪100的光路示意图；图3示出了图1的红外测温仪100中瞄准器形成的指示图像的一种示例性图形；图4示出了图1的红外测温仪100中瞄准器形成的指示图像的一种示例性图形；图5示出了图1的红外测温仪100本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外测温仪，其特征在于，包括：分束器，用于将来自于待测能量区域的入射光束分成红外光束和可见光束；红外检测器，用于检测所述红外光束并根据所检测的红外光束生成表示所述待测能量区域的温度的信号；以及瞄准器，其具有光学模组，所述光学模组用于生成反射的指示图像，并且透射所述可见光束以在观察窗处生成目标图像，其中所述瞄准器用于将所述反射的指示图像重叠在所述观察窗处的目标图像上，以将所述红外检测器对准所述待测能量区域。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：许祖茂，吕开元，
申请(专利权)人：丹纳赫上海工业仪器技术研发有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31