基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及溫度檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別是基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在傳統(tǒng)的基于接觸式測溫的汽車發(fā)動機溫度測量過程中，如圖1所示是傳統(tǒng)接觸式測溫示意圖，汽車發(fā)動機首先與導(dǎo)熱材料進(jìn)行熱交換直至熱平衡，導(dǎo)熱材料與溫度傳感器也要進(jìn)行熱交換直至熱平衡，而熱交換收到各種因素影響，如材料導(dǎo)熱性能、接觸面中間的間隙、接觸面表面粗糙程度等，導(dǎo)致熱交換時間較長，而對于傳統(tǒng)接觸式測溫而言，整個過程歷經(jīng)兩次熱交換，因此測溫時間非常長，在120秒以上。
[0003]紅外測溫是利用傳感器中對紅外敏感元件所接受到測量物體的輻射來實現(xiàn)測量的，如圖2所示是非接觸式紅外測溫示意圖。而傳感器吸收的輻射與測量物體的發(fā)射率相關(guān)，對于未知發(fā)射率的物體無法精確測量其溫度，此外，測量低發(fā)射率物體是非常復(fù)雜的，因此目前市場上的非接觸式紅外測溫儀器均是基于已知被測物體發(fā)射率情況下應(yīng)用的，具有局限性，無法普適。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)，本實用新型縮短了測溫時間，可精確測量各種汽車發(fā)動機上不同發(fā)射率位置處的溫度，大大增加了普適性。
[0005]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0006]根據(jù)本實用新型提出的基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)，包括接觸式導(dǎo)熱模塊、紅外檢測模塊、處理模塊；其中，所述紅外檢測模塊包括紅外傳感器、用于阻擋可見光和近紅外光輻射的光學(xué)濾波器；接觸式導(dǎo)熱模塊設(shè)置在汽車發(fā)動機的表面，光學(xué)濾波器設(shè)置在接觸式導(dǎo)熱模塊與紅外傳感器之間，且光學(xué)濾波器與接觸式導(dǎo)熱模塊的距離大于光學(xué)濾波器與紅外傳感器的距離，紅外傳感器與處理模塊連接。
[0007]作為本實用新型所述的基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述接觸式導(dǎo)熱模塊包括鍍鉻層、銅箔和石墨烯薄膜，其中，鍍鉻層設(shè)置在汽車發(fā)動機的表面，銅箔設(shè)置在鍍鉻層上，石墨烯薄膜設(shè)置在銅箔上。
[0008]作為本實用新型所述的基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述銅箔的導(dǎo)熱系數(shù)大于350W/m.Κ，鍍鉻層的厚度小于0.2_，銅箔的厚度小于0.5mm，石墨稀薄膜的厚度小于50 μπι。
[0009]作為本實用新型所述的基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述處理模塊包括依次連接的信號處理器、降噪單元、模數(shù)轉(zhuǎn)換單元和單片機。
[0010]作為本實用新型所述的基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，還包括與單片機分別連接的顯示模塊和按鍵輸入模塊。
[0011]本實用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0012](I)本實用新型相對比基于傳統(tǒng)接觸式測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的測溫系統(tǒng)，減少了導(dǎo)熱材料與接觸式溫度傳感器之間的熱交換過程，大大縮短了測溫時間；
[0013](2)本實用新型克服了基于傳統(tǒng)非接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的測溫系統(tǒng)對發(fā)動機表面發(fā)射率的局限性，大大提高了普適性；
[0014](3)本實用新型的測溫范圍至少在-40攝氏度到100攝氏度之間，與紅外傳感器性能相關(guān)，測量精度可達(dá)0.1攝氏度，全測量范圍內(nèi)測量誤差在±0.5攝氏度以內(nèi)，且在傳感器溫度與被測物體溫度相差10攝氏度情況下，測量在1s左右即可達(dá)到誤差允許范圍內(nèi)。
【附圖說明】
[0015]圖1是傳統(tǒng)接觸式測溫示意圖。
[0016]圖2是非接觸式紅外測溫示意圖。
[0017]圖3是本實用新型的一種實施例示意圖。
[0018]圖4是接觸式導(dǎo)熱模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中的附圖標(biāo)記解釋為:1_鍍鉻層，2-銅箔，3-石墨烯薄膜。
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
[0021]本系統(tǒng)使用的接觸式紅外測溫技術(shù)是將接觸式測溫技術(shù)與紅外測溫技術(shù)相結(jié)合，使用高導(dǎo)熱性的材料與被測汽車發(fā)動機表面接觸，進(jìn)行熱交換并達(dá)到溫度平衡，此時導(dǎo)熱材料溫度與汽車發(fā)動機表面溫度一致，導(dǎo)熱材料向外輻射的紅外電磁波經(jīng)濾光片濾波后被紅外傳感器接收，由紅外傳感器將與被測汽車發(fā)動機溫度信息對應(yīng)的數(shù)字輸出或者模擬輸出量進(jìn)行提取，經(jīng)過單片機進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及處理，并通過顯示模塊將被測發(fā)動機溫度顯示給用戶。這種接觸式紅外測溫技術(shù)，與傳統(tǒng)的接觸式測溫相比，保留了被測汽車發(fā)動機與導(dǎo)熱材料的熱交換至溫度平衡的環(huán)節(jié)，減少了導(dǎo)熱材料與溫度傳感器之間熱交換環(huán)節(jié)，因此大大節(jié)省了測溫時間；與目前市場上的非接觸式紅外測溫相比，由于測溫精度與被測汽車發(fā)動機表面發(fā)射率相關(guān)，只需精確測量導(dǎo)熱材料表面發(fā)射率，那么檢測與被測發(fā)動機溫度相同的導(dǎo)熱材料的溫度就可以獲取被測汽車發(fā)動機的溫度，這樣解決了不同種類汽車發(fā)動機各個位置具有不同發(fā)射率而導(dǎo)致無法利用紅外傳感器精確測量不同種類發(fā)動機各個位置的溫度的局限性，大大增加了普適性。綜合上述兩大方面，我們設(shè)計的基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)，測溫范圍在導(dǎo)熱材料穩(wěn)定狀態(tài)下與紅外傳感器相同，測溫精度與誤差與選擇紅外傳感器相同，但可以不用修正發(fā)射率而測量各種材料發(fā)動機不同位置處的溫度；相比與接觸式而言，大大縮短了測溫時間。
[0022]如圖3是本實用新型的一種實施例示意圖，基于接觸式紅外測溫技術(shù)的汽車發(fā)動機的快速測溫系統(tǒng)，包括接觸式導(dǎo)熱模塊、紅外檢測模塊、處理模塊；其中，所述紅外檢測模塊包括紅外傳感器、用于阻擋可見光和近紅外光輻射的光學(xué)濾波器；接觸式導(dǎo)熱模塊設(shè)置在汽車發(fā)動機的表面，光學(xué)濾波器設(shè)置在接觸式導(dǎo)熱模塊與紅外傳感器之間，且光學(xué)濾波器與接觸式導(dǎo)熱模塊的距離大于光學(xué)濾波器與紅外傳感器的距離，紅外傳感器與處理模塊連接。處理模塊用以將紅外傳感器接收到的輻射計算出被測物體溫度，所述處理模塊包括依次連