一种红外成像教学用实验仪器制造技术

本实用新型专利技术的红外成像教学用实验仪器，包括光具座、红外成像探测器、测试仪器和电源，在光具座的一侧边设置有标度尺，光具座上设置有导轨，所述导轨上设有若干移动支架，所述红外成像探测器设置在光具座最左端，连接有PC机，将接收到的被测目标的红外辐射信号转化为红外图像并通过PC机显示出来，所述测试仪器通过移动支架固定在导轨上，用来完成红外光的特性实验或红外热成像温度值的影响因素实验，所述电源有两个，设置在光具座内腔，分别电性连接红外成像探测器和测试仪器。该实用新型专利技术作为红外成像教学用实验仪器，结构设计比较简单，在降低实验要求的同时，让学生对红外成像原理有更直观的了解，增加了学生的实验兴趣。

【技术实现步骤摘要】
一种红外成像教学用实验仪器
本技术涉及一种教学实验设备，尤其涉及一种红外成像教学用实验仪器。
技术介绍
红外线，又称红外辐射，位于电磁波谱中的可见光谱段的红端以外，介于可见光与微波之间，波长为0.76～1000μm，不能引起人眼的视觉。在实际应用中，常将其分为三个波段：近红外线，波长范围为0.76～1.5μm；中红外线，波长范围为1.5～5.6μm；远红外线，波长范围为5.6～1000μm。我们知道温度高于绝对零度(-273.16摄氏度)的物体的分子都在不停地做无规则热运动，并产生热辐射，故自然界中的物体都能辐射出不同频率的红外线，因此利用探测仪测量目标本身与背景间的红外线差可以得到不同的热红外线形成的红外图像。由于红外线无法被人眼感知，对于红外成像技术的了解，只能借助仪器，而市场上常见的红外成像教学仪器，结构大多比较复杂，对学生有较高的实验要求，实验操作也很复杂，不利于教学实验的顺利进行，降低了学生参与实验的兴趣。
技术实现思路
本技术提供了一种红外成像教学用实验仪器，能使学生初步了解红外成像测温技术的原理，熟悉红外成像技术的原理以及基本技术，观察判断影响红外成像测温的因素，红外图像的基本特征，以及与可见光融合技术的掌握，进一步了解应用红外热成像仪。为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种红外成像教学用实验仪器，包括光具座、红外成像探测器、测试仪器和电源，在光具座的一侧边设置有标度尺，光具座上设置有导轨，所述导轨上设有若干移动支架，所述红外成像探测器设置在光具座最左端，连接有PC机，将接收到的被测目标的红外辐射信号转化为红外图像并通过PC机显示出来，所述测试仪器通过移动支架固定在导轨上，用来完成红外光的特性实验或红外热成像温度值的影响因素实验，所述电源有两个，设置在光具座内腔，分别电性连接红外成像探测器和测试仪器。作为优选的，所述的红外成像探测器为红外、可见、照明三通道红外成像测温探头。作为优选的，所述测试仪器为恒温电加热板，所述恒温电加热板通过移动支架固定在导轨上，且该恒温电加热板中心高度与红外成像探测器中心高度一致，通过电源供电加热，观察PC机上显示的恒温加热板的红外图像温度，用来初步实施感知红外成像过程及形成的红外图像。作为优选的，所述测试仪器还包括黑色密封箱，使用时该黑色密封箱扣置在光具座上，用来观察非黑暗条件与黑暗条件下PC机上显示的恒温电加热板的红外图像的温度变化情况。作为优选的，所述测试仪器还包括普通玻璃镜片和氟化钙镜片，使用时先后将普通玻璃镜片和氟化钙镜片安装在红外成像探测器和恒温电加热板之间的移动支架上，并确保其中心高度与红外成像探测器、恒温电加热板的中心高度一致，分别观察PC机上显示的恒温电加热板的红外图像情况，判断对两种镜片对红外光传输的影响。作为优选的，所述测试仪器还包括铝箔胶带和透明胶带，使用时将铝箔胶带和透明胶带贴在恒温电加热板上，用来改变恒温电加热板的辐射率，观察恒温电加热板改变辐射率后红外图像温度数值产生的变化。作为优选的，所述测试仪器为加热电阻板，该加热电阻板通过移动支架安装在导轨上，且该加热电阻板中心高度与红外成像探测器中心高度一致，通过电源供电加热，用来研究红外热成像温度值的影响因素，及红外热成像测温与传统接触式测温的误差。作为优选的，所述加热电阻板包括壳体，在壳体上依次设置有第一发热电阻、第一温控器、第二发热电阻和第二温控器，所述第一温控器、第二温控器分别与第一发热电阻、第二发热电阻电性连接，用来控制其发热温度。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：该技术作为红外成像教学用实验仪器，结构设计比较简单，以恒温电加热板和加热电阻板为主要测试仪器，完成了红外光的特性实验验证，及红外成像温度值的影响因素，在降低实验要求的同时，让学生对红外成像原理有更直观的了解，增加了学生的实验兴趣。附图说明图1为本技术红外成像教学用实验仪器的结构示意图。图2为图1的底部示意图。图中：1、光具座；2、红外成像探测器；3、电源；4、标度尺；5、导轨；6、移动支架；7、恒温电加热板；8a、普通玻璃镜片；8b、氟化钙镜片；9、加热电阻板；91、第一发热电阻；92、第一温控器；93、第二发热电阻；94、第二温控器。具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或者现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。根据图1、图2所示，一种红外成像教学用实验仪器，包括光具座1、红外成像探测器2、测试仪器和电源3，在光具座1的一侧边设置有标度尺4，光具座1上设置有导轨5，在该导轨上设有若干移动支架6，该移动支架可沿导轨滑动，其中，红外成像探测器2固定在光具座1的最左端，该红外成像探测器通过内置WIFI模块与PC机相连，将接收到的被测目标的红外辐射信号转化为红外图像并通过PC机显示出来，测试仪器通过移动支架6固定在导轨上，用来完成红外光的特性实验或红外热成像温度值的影响因素实验，电源3有两个，分别为12V、5W和12V、60W，放置在光具座内腔，光具座底部开设有长条状镂空，用来通过电源导线，12V、5W的电源连接红外成像探测器给其供电，12V、60W的电源连接测试仪器给其供电。在本实施例中，为了完成红外成像测温的使用研究过程，红外成像探测器采用红外、可见、照明三通道红外成像测温探头。在本实施例中，测试仪器有多种，可以是恒温电加热板及其辅助仪器，也可以是加热电阻板，两者需先后使用。其中恒温电加热板及其辅助仪器主要用作红外光的特性实验验证、物体辐射率对红外成像温度值的影响，加热电阻板用来研究距离系数、环境温度因素对红外热成像温度值的影响以及红外热成像测温与传统接触式测温的误差。例如，测试仪器可以选用恒温电加热板7（购自市场），恒温电加热板7通过移动支架6固定在导轨上，且该恒温电加热板7的中心高度与红外成像探测器2的中心高度一致，通过电源（12V、60W）供电加热，观察PC机上显示的恒温加热板的红外图像温度，用来初步实施感知红外成像过程及形成的红外图像。而红外光特性的研究，需要该恒温电热板配备一系列辅助仪器来完成。为了证明红外光在黑暗条件下可以正常传播，所述测试仪器还包括黑色密封箱（图中未画出），使用时该黑色密封箱扣置在光具座上，用来观察非黑暗条件与黑暗条件下PC机上显示的恒温电加热板的红外图像的温度变化情况，结果显示温度基本无变化，进而说明红外光在黑暗条件下可以正常传播。为了证明红外光的光量子能量比可见光小，不能穿过普通的玻璃，可以透过氟化钙的特殊玻璃窗口，所述测试仪器还包括普通玻璃镜片8a和氟化钙镜片8b，使用时先后将普通玻璃镜片和氟化钙镜片安装在红外成像探测器和恒温电加热板之间的移动支架上，并确保其中心高度与红外成像探测器、恒温电加热板的中心高度一致，分别观察PC机上显示的恒温电加热板的红外图像情况，判断对两种镜片对红外光传输的影响,结果显示普通玻璃镜片下恒温电加热板红外图像消失，而氟化钙镜片下恒温电加热板的红外图像不变，进而说明红外光不能穿过普通的玻璃，但是可以透过氟化钙的特殊玻璃窗口。为了证明物体辐射率对红外成像的温度值有影响，所述测试仪器还包括铝箔胶带和透明胶带（图中未画出），使用时将铝箔胶带和透明胶带贴在恒温电加热板上，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种红外成像教学用实验仪器，其特征在于：包括光具座、红外成像探测器、测试仪器和电源，在光具座的一侧边设置有标度尺，光具座上设置有导轨，所述导轨上设有若干移动支架，所述红外成像探测器设置在光具座最左端，连接有PC机，将接收到的被测目标的红外辐射信号转化为红外图像并通过PC机显示出来，所述测试仪器通过移动支架固定在导轨上，用来完成红外光的特性实验或红外热成像温度值的影响因素实验，所述电源有两个，设置在光具座内腔，分别电性连接红外成像探测器和测试仪器。

【技术特征摘要】
1.一种红外成像教学用实验仪器，其特征在于：包括光具座、红外成像探测器、测试仪器和电源，在光具座的一侧边设置有标度尺，光具座上设置有导轨，所述导轨上设有若干移动支架，所述红外成像探测器设置在光具座最左端，连接有PC机，将接收到的被测目标的红外辐射信号转化为红外图像并通过PC机显示出来，所述测试仪器通过移动支架固定在导轨上，用来完成红外光的特性实验或红外热成像温度值的影响因素实验，所述电源有两个，设置在光具座内腔，分别电性连接红外成像探测器和测试仪器。2.根据权利要求1所述的红外成像教学用实验仪器，其特征在于：所述的红外成像探测器为红外、可见、照明三通道红外成像测温探头。3.根据权利要求1所述的红外成像教学用实验仪器，其特征在于：所述测试仪器为恒温电加热板，所述恒温电加热板通过移动支架固定在导轨上，且该恒温电加热板中心高度与红外成像探测器中心高度一致，通过电源供电加热，观察PC机上显示的恒温加热板的红外图像温度，用来初步实施感知红外成像过程及形成的红外图像。4.根据权利要求3所述的红外成像教学用实验仪器，其特征在于：所述测试仪器还包括黑色密封箱，使用时该黑色密封箱扣置在光具座上，用来观察非黑暗条件与黑暗条件下PC机上显示的恒温电加热板的红外图像的温度变化情况。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦战威，杨晨光，唐旭涛，赵晓光，郭静，
申请(专利权)人：郑州海威光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41