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CN119147102A - 耳温检测装置 - Google Patents

耳温检测装置 Download PDF

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Publication number
CN119147102A
CN119147102A CN202411412551.9A CN202411412551A CN119147102A CN 119147102 A CN119147102 A CN 119147102A CN 202411412551 A CN202411412551 A CN 202411412551A CN 119147102 A CN119147102 A CN 119147102A
Authority
CN
China
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heating element
detection module
infrared detection
temperature
infrared
Prior art date
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Pending
Application number
CN202411412551.9A
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English (en)
Inventor
李卓东
周峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Fanmi Technology Co ltd
Original Assignee
Chengdu Fanmi Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Fanmi Technology Co ltd filed Critical Chengdu Fanmi Technology Co ltd
Priority to CN202411412551.9A priority Critical patent/CN119147102A/zh
Publication of CN119147102A publication Critical patent/CN119147102A/zh
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    • G01J5/00Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
    • G01J5/0003Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry for sensing the radiant heat transfer of samples, e.g. emittance meter
    • G01J5/0011Ear thermometers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
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  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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Abstract

本申请提供了一种耳温检测装置,其包括第一加热件和第二加热件,在控制单元的控制下,该第一加热件用以对红外检测模块的前端进行加热,第二加热件用以对红外检测模块的后端进行加热,通过前后两端的加热设置,使得在红外线的射入方向(即红外检测模块的前后方向)上,红外检测模块整体温度更加均匀,减少或杜绝红外检测模块自身温度梯度的问题,进而提高红外检测模块的测量准确性。

Description

耳温检测装置
技术领域
本申请涉及体温测量,具体涉及一种利用红外线检测耳温的检测装置。
背景技术
耳温检测装置(如耳温枪或者其他装置)为一种通过检查耳道内温度的设备。以耳温枪为例,这种耳温枪的检测精度受环境温度影响较大,尤其是在冬天环境下,通常会因为环境温度较低而引起镜片起雾,热冲击和冷却效应等干扰,进而导致温度检测不准确。对此,一般会通过在耳温枪中设置加热件进行加热,从而减少环境温度较低而引起的问题。
不过,现有一些耳温枪虽然设置了加热件,但其依然无法解决红外传感器自身在红外线射入方向上形成的温度梯度的问题,而红外传感器内部的红外感应晶片是捕捉晶片与目标之间的温差,上述形成的温度梯度会严重影响到晶片自身与目标之间的温差,导致测温出现巨大偏差。
发明内容
本申请提供一种耳温检测装置,用以提高温度检测的准确性。
基于上述目的,本申请一些实施例提供了一种耳温检测装置,包括:
探头壳体,所述探头壳体具有检测端部,所述检测端部具有光入射窗口,所述探头壳体围成安装腔;
红外检测模块,所述红外检测模块安装在所述安装腔内,且所述红外检测模块具有朝向所述光入射窗口的前端和背离所述前端的后端,所述前端朝向所述光入射窗口设置,以使得检测对象所发出的红外线能够自所述光入射窗口射入所述前端;
第一加热件,所述第一加热件用以对所述前端进行加热;
第二加热件,所述第二加热件用以对所述后端进行加热;
以及控制单元,与所述第一加热件和所述第二加热件电连接,用于控制所述第一加热件和第二加热件,以使得所述红外检测模块的前端和后端的温度一致或者相差设定值。
在上述所示的耳温检测装置中,其包括第一加热件和第二加热件,在控制单元的控制下,该第一加热件用以对红外检测模块的前端进行加热,第二加热件用以对红外检测模块的后端进行加热,通过前后两端的加热设置,使得在红外线的射入方向(即红外检测模块的前后方向)上,红外检测模块整体温度更加均匀,减少或杜绝红外检测模块自身温度梯度的问题,进而提高红外检测模块的测量准确性。
一些实施例中,在所述光入射窗口的轴向上,所述第一加热件位于所述前端的前侧,和/或,所述第二加热件位于所述后端的后侧。
一些实施例中,所述第一加热件为第一板状结构,所述第二加热件为第二板状结构,所述第一加热件、所述红外检测模块和所述第二加热件形成层叠结构,所述第二盘状结构具有走线孔,所述红外检测模块的连接线自所述走线孔穿出。
一些实施例中,在所述光入射窗口的轴向上,所述第一加热件与所述红外检测模块的距离小于或等于1mm。
一些实施例中,所述光入射窗口为第一通孔,所述第一加热件具有第二通孔,其中:
所述第一通孔的孔壁向所述红外检测模块所在一侧翻折,并插入至所述第二通孔内,并形成光学隧道,以引导所述红外线沿所述光学隧道射向所述红外检测模块;
或,所述第二通孔与所述第一通孔相通,并共同围成光学隧道的至少一部分,以引导所述红外线沿所述光学隧道射向所述红外检测模块;
或,还包括光学导件,所述光学导件具有引导所述红外线射向所述红外检测模块的光学隧道,所述光学导件安装在所述第一通孔和所述第二通孔中。
一些实施例中,所述控制单元具有第一柔性电路板,所述第一柔性电路板的一端位于所述第一加热件与所述红外检测模块之间,所述第一加热件与所述第一柔性电路板电连接;所述第一柔性电路板的另一端沿所述红外检测模块的侧方延伸至所述红外检测模块的后侧。
一些实施例中,所述控制单元包括第二柔性电路板,所述第二柔性电路板的一端位于所述第二加热件的后侧,并与所述第二加热件电连接;所述第二柔性电路板的另一端以与所述第一柔性电路板相对的方式,沿所述光入射窗口的轴向向后侧延伸;所述第一柔性电路板与所述第二柔性电路板之间形成能够用于安装其他部件的容置腔。
一些实施例中,所述第一加热件与所述红外检测模块之间设有导热绝缘层,和/或,所述红外检测模块与所述第二加热件之间设有导热绝缘层。
一些实施例中,还包括保温层,所述保温层环绕所述红外检测模块的周向设置,且将所述红外检测模块与所述探头壳体隔开。
一些实施例中,所述控制单元对所述第一加热件和所述第二加热件分别进行独立控制,以使得所述第一加热件的加热温度和所述第二加热件的加热温度能够不同。
一些实施例中,还包括至少一个第一温度检测单元,所述第一温度检测单元用于检测所述红外检测模块的前端的温度,所述第一温度检测单元与所述控制单元电连接,所述控制单元基于所述第一温度检测单元的反馈结果而调整所述第一加热件的温度。
一些实施例中,还包括至少一个第二温度检测单元,所述第二温度检测单元用于检测所述红外检测模块的后端的温度;所述第二温度检测单元与所述控制单元电连接,所述控制单元基于所述第二温度检测单元的反馈结果而调整所述第二加热件的温度。
一些实施例中,所述第一温度检测单元至少部分与所述红外检测模块的前端贴合,和/或,所述第二温度检测单元至少部分与所述红外检测模块的后端贴合。
一些实施例中,所述第一温度检测单元与所述红外检测模块的距离小于或等于5mm,和/或,所述第二温度检测单元与所述红外检测模块的距离小于或等于5mm。
一些实施例中,所述红外检测模块具有金属材料制成的模块壳体和位于所述模块壳体内的热电感测单元,所述模块壳体朝向所述光入射窗口的一端为所述红外检测模块的所述前端,所述模块壳体背离所述前端的一端为所述红外检测模块的所述后端。
一些实施例中,所述模块壳体内设有第二温度检测单元,所述第二温度检测单元用以检测所述热电感测单元的环境温度。
一些实施例中,所述探头壳体至少一部分采用金属材料制成,所述第一加热件和/或第二加热件与所述探头壳体的金属材料部分接触,以对所述金属材料部分加热。
一些实施例中,所述探头壳体包括探头帽和筒状主体,所述探头帽与所述筒状主体固定连接并围合形成所述安装腔,所述光入射窗口设于所述探头帽上,至少所述探头帽采用金属材料制成。
一些实施例中,在测量温度时,所述控制单元控制所述第一加热件和所述第二加热件保持发热,以保证所述红外检测模块处于恒温环境。
本申请还提供了一种耳温检测装置,用以提高温度检测的准确性。
基于上述目的,本申请一些实施例提供了一种耳温检测装置,包括:
探头壳体,所述探头壳体具有检测端部,所述检测端部具有光入射窗口,所述探头壳体围成安装腔;
红外检测模块,所述红外检测模块安装在所述安装腔内,所述红外检测模块朝向所述光入射窗口设置,以使得检测对象所发出的红外线能够自所述光入射窗口射入所述红外检测模块;
加热件,所述加热件用于对所述红外检测模块进行加热;
控制单元,其与所述加热件电连接,用于控制所述加热件;
以及保温层,所述保温层环绕所述红外检测模块的周向设置,且将所述红外检测模块与所述探头壳体隔开。
在上述所示的耳温检测装置中,其包括加热件和保温层,该加热件能够对红外检测模块进行加热,同时,保温层环绕红外检测模块的周向设置,且将红外检测模块与探头壳体隔开,一方面可减少加热件所产生的温度向探头壳体散发,提高加热件针对红外检测模块的加热效率,另一方面也可保证加热件所产生的温度更好的在红外检测模块自身传导,从而使红外检测模块自身温度更加均匀,使得在红外线的射入方向上,红外检测模块整体温度更加均匀,减少或杜绝红外检测模块自身温度梯度的问题,进而提高红外检测模块的测量准确性。
一些实施例中,所述加热件包括第一加热件和第二加热件,所述红外检测模块具有朝向所述光入射窗口的前端和背离所述前端的后端,所述前端朝向所述光入射窗口设置;在所述光入射窗口的轴向上,所述第一加热件位于所述前端的前侧,用以对所述前端进行加热,和/或,所述第二加热件位于所述后端的后侧,用以对所述后端进行加热;所述控制单元与所述第一加热件和所述第二加热件电连接,用于控制所述第一加热件和第二加热件,以使得所述红外检测模块的前端和后端的温度一致或者相差设定值。
一些实施例中,所述第一加热件为第一板状结构,所述第二加热件为第二板状结构,所述第一加热件、所述红外检测模块和所述第二加热件形成层叠结构,所述第二盘状结构具有走线孔,所述红外检测模块的连接线自所述走线孔穿出。
一些实施例中,在所述光入射窗口的轴向上,所述第一加热件与所述红外检测模块的距离小于或等于1mm。
一些实施例中,所述第一加热件具有第二通孔,其中:
所述光入射窗口的孔壁向所述红外检测模块所在一侧翻折,并插入至所述第二通孔内,并形成光学隧道,以引导所述红外线沿所述光学隧道射向所述红外检测模块;
或,所述第二通孔与所述光入射窗口相通,并共同围成光学隧道的至少一部分,以引导所述红外线沿所述光学隧道射向所述红外检测模块;
或,还包括光学导件,所述光学导件具有引导所述红外线射向所述红外检测模块的光学隧道,所述光学导件安装在所述光入射窗口和所述第二通孔中。
一些实施例中,所述控制单元具有第一柔性电路板,所述第一柔性电路板的一端位于所述第一加热件与所述红外检测模块之间,所述第一加热件与所述第一柔性电路板电连接;所述第一柔性电路板的另一端沿所述红外检测模块的侧方延伸至所述红外检测模块的后侧。
一些实施例中,所述控制单元包括第二柔性电路板,所述第二柔性电路板的一端位于所述第二加热件的后侧,并与所述第二加热件电连接;所述第二柔性电路板的另一端以与所述第一柔性电路板相对的方式,沿所述光入射窗口的轴向向后侧延伸;所述第一柔性电路板与所述第二柔性电路板之间形成能够用于安装其他部件的容置腔。
一些实施例中,所述第一加热件与所述红外检测模块之间设有导热绝缘层,和/或,所述红外检测模块与所述第二加热件之间设有导热绝缘层。
一些实施例中,还包括保温层,所述保温层环绕所述红外检测模块的周向设置,且将所述红外检测模块与所述探头壳体隔开。
一些实施例中,还包括至少一个第一温度检测单元,所述第一温度检测单元用于检测所述红外检测模块的前端的温度,所述第一温度检测单元与所述控制单元电连接,所述控制单元基于所述第一温度检测单元的反馈结果而调整所述第一加热件的温度。
一些实施例中,还包括至少一个第二温度检测单元,所述第二温度检测单元用于检测所述红外检测模块的后端的温度;所述第二温度检测单元与所述控制单元电连接,所述控制单元基于所述第二温度检测单元的反馈结果而调整所述第二加热件的温度。
一些实施例中,所述第一温度检测单元至少部分与所述红外检测模块的前端贴合,和/或,所述第二温度检测单元至少部分与所述红外检测模块的后端贴合。
一些实施例中,所述第一温度检测单元与所述红外检测模块的距离小于或等于5mm,和/或,所述第二温度检测单元与所述红外检测模块的距离小于或等于5mm。
一些实施例中,所述红外检测模块具有金属材料制成的模块壳体和位于所述模块壳体内的热电感测单元,所述模块壳体朝向所述光入射窗口的一端为所述红外检测模块的所述前端,所述模块壳体背离所述前端的一端为所述红外检测模块的所述后端。
一些实施例中,所述模块壳体内设有第二温度检测单元,所述第二温度检测单元用以检测所述热电感测单元的环境温度。
一些实施例中,所述探头壳体至少一部分采用金属材料制成,所述第一加热件和/或第二加热件与所述探头壳体的金属材料部分接触,以对所述金属材料部分加热。
一些实施例中,所述探头壳体包括探头帽和筒状主体,所述探头帽与所述筒状主体固定连接并围合形成所述安装腔,所述光入射窗口设于所述探头帽上,至少所述探头帽采用金属材料制成。
一些实施例中,在测量温度时,所述控制单元控制所述第一加热件和所述第二加热件保持发热,以保证所述红外检测模块处于恒温环境。
本申请还提供了一种耳温检测装置,用以提高温度检测的准确性。
基于上述目的,本申请一些实施例提供了一种耳温检测装置,包括:
探头壳体,所述探头壳体围成安装腔;
红外检测模块,所述红外检测模块安装在所述安装腔内;
加热件,所述探头壳体至少一部分采用金属材料制成,所述加热件与所述探头壳体的金属材料部分导热接触,以对所述金属材料部分加热;
以及控制单元,所述控制单元用于控制所述加热件进行加热。
在上述所示的耳温检测装置中,其包括加热件,同时,该探头壳体的至少一部分采用金属材料制成,该加热件与探头壳体的金属材料部分导热接触,以对金属材料部分加热,提高探头壳体的温度,进而提高整个探头部分的温度,减少因环境温度过低而影响检测结果的问题,提高红外检测模块的测量准确性。
一些实施例中,所述加热件包括第一加热件和第二加热件,所述红外检测模块具有朝向所述光入射窗口的前端和背离所述前端的后端,所述前端朝向所述光入射窗口设置;在所述光入射窗口的轴向上,所述第一加热件位于所述前端的前侧,用以对所述前端进行加热,和/或,所述第二加热件位于所述后端的后侧,用以对所述后端进行加热;所述控制单元与所述第一加热件和所述第二加热件电连接,用于控制所述第一加热件和第二加热件,以使得所述红外检测模块的前端和后端的温度一致或者相差设定值。
一些实施例中,所述第一加热件为第一板状结构,所述第二加热件为第二板状结构,所述第一加热件、所述红外检测模块和所述第二加热件形成层叠结构,所述第二盘状结构具有走线孔,所述红外检测模块的连接线自所述走线孔穿出。
一些实施例中,在所述光入射窗口的轴向上,所述第一加热件与所述红外检测模块的距离小于或等于1mm。
一些实施例中,所述第一加热件具有第二通孔,其中:
所述光入射窗口的孔壁向所述红外检测模块所在一侧翻折,并插入至所述第二通孔内,并形成光学隧道,以引导所述红外线沿所述光学隧道射向所述红外检测模块;
或,所述第二通孔与所述光入射窗口相通,并共同围成光学隧道的至少一部分,以引导所述红外线沿所述光学隧道射向所述红外检测模块;
或,还包括光学导件,所述光学导件具有引导所述红外线射向所述红外检测模块的光学隧道,所述光学导件安装在所述光入射窗口和所述第二通孔中。
一些实施例中,所述控制单元具有第一柔性电路板,所述第一柔性电路板的一端位于所述第一加热件与所述红外检测模块之间,所述第一加热件与所述第一柔性电路板电连接;所述第一柔性电路板的另一端沿所述红外检测模块的侧方延伸至所述红外检测模块的后侧。
一些实施例中,所述控制单元包括第二柔性电路板,所述第二柔性电路板的一端位于所述第二加热件的后侧,并与所述第二加热件电连接;所述第二柔性电路板的另一端以与所述第一柔性电路板相对的方式,沿所述光入射窗口的轴向向后侧延伸;所述第一柔性电路板与所述第二柔性电路板之间形成能够用于安装其他部件的容置腔。
一些实施例中,所述第一加热件与所述红外检测模块之间设有导热绝缘层,和/或,所述红外检测模块与所述第二加热件之间设有导热绝缘层。
一些实施例中,还包括保温层,所述保温层环绕所述红外检测模块的周向设置,且将所述红外检测模块与所述探头壳体隔开。
一些实施例中,还包括至少一个第一温度检测单元,所述第一温度检测单元用于检测所述红外检测模块的前端的温度,所述第一温度检测单元与所述控制单元电连接,所述控制单元基于所述第一温度检测单元的反馈结果而调整所述第一加热件的温度。
一些实施例中,还包括至少一个第二温度检测单元,所述第二温度检测单元用于检测所述红外检测模块的后端的温度;所述第二温度检测单元与所述控制单元电连接,所述控制单元基于所述第二温度检测单元的反馈结果而调整所述第二加热件的温度。
一些实施例中,所述第一温度检测单元至少部分与所述红外检测模块的前端贴合,和/或,所述第二温度检测单元至少部分与所述红外检测模块的后端贴合。
一些实施例中,所述第一温度检测单元与所述红外检测模块的距离小于或等于5mm,和/或,所述第二温度检测单元与所述红外检测模块的距离小于或等于5mm。
一些实施例中,所述红外检测模块具有金属材料制成的模块壳体和位于所述模块壳体内的热电感测单元,所述模块壳体朝向所述光入射窗口的一端为所述红外检测模块的所述前端,所述模块壳体背离所述前端的一端为所述红外检测模块的所述后端。
一些实施例中,所述模块壳体内设有第二温度检测单元,所述第二温度检测单元用以检测所述热电感测单元的环境温度。
一些实施例中,所述探头壳体至少一部分采用金属材料制成,所述第一加热件和/或第二加热件与所述探头壳体的金属材料部分接触,以对所述金属材料部分加热。
一些实施例中,所述探头壳体包括探头帽和筒状主体,所述探头帽与所述筒状主体固定连接并围合形成所述安装腔,所述光入射窗口设于所述探头帽上,至少所述探头帽采用金属材料制成。
一些实施例中,在测量温度时,所述控制单元控制所述第一加热件和所述第二加热件保持发热,以保证所述红外检测模块处于恒温环境。
附图说明
图1为本申请一些实施例中耳温检测装置的外观结构示意图;
图2为本申请一些实施例中探头部分的剖视图;
图3为本申请一些实施例中探头内部部件的分解示意图;
图4为本申请另一些实施例中探头部分的剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
为了解决现有耳温检测装置测量不准,尤其是在寒冷环境下测量不准的问题,本申请一些实施例提供了一种耳温检测装置,其通过不同于现有技术的加热件设置,以提高耳温检测装置的测量精准度。该耳温检测装置可以是但不限于耳温枪或者其他通过测量耳温而获得检测对象体温的装置。该检测对象可以为人或动物。
请参考图1,一些实施例中,该耳温检测装置包括用于伸入或靠近检测对象耳道的探头1和拿持部2。在图1所示实施例中,该拿持部2为便于使用者握持的长条形结构,使用者可单手握持该耳温检测装置。当然,在其他实施例中,该拿持部2也可被设置为其他非长条形结构,例如设计为便于使用者利用大拇指和食指夹持的方形、圆形或其他形状,而并不必须设置为图1所示的长条形。甚至在某些实施例中,为了使耳温检测装置更加小巧,该耳温检测装置也可省略拿持部2,使用者可通过直接抓住探头1进行测温。在本实施例中,其主要针对探头1内部的结构进行改进,其他结构并不作限定。
进一步地,请参考图2和3,一些实施例中,该探头1包括探头壳体100、红外检测模块200、第一加热件300、第二加热件400以及控制单元(如610、620)。当然,根据不同的需求,该探头1还可具有其他部件,这可参考现有技术,在此不再赘言。
探头壳体100具有检测端部101。该检测端部101为在进行耳温检测时,探头壳体100朝向检测对象的一端,且该检测端部101为检测对象所发出的红外线射入探头1的位置。
为了使检测对象所发出的红外线能够射入探头1,该检测端部101具有光入射窗口102,该光入射窗口102为能够供红外线射入的结构,其可以为一个封闭但透光的透光层,也可以是一个开口,例如在图2所示实施例中,该光入射窗口102为开口,在此将其称为第一通孔。
该探头壳体100围成安装腔,该红外检测模块200安装在安装腔内,且红外检测模块200具有朝向光入射窗口102的前端和背离前端的后端。该前后方向如图2中箭头所示。该前端朝向光入射窗口102设置,以使得检测对象所发出的红外线能够自光入射窗口102射入前端。该红外检测模块200为一类能够接收红外线并感测温度的组件,例如其可采用常规的红外传感器或其他具有热电感测单元的传感器组件等。
该控制单元与第一加热件300和第二加热件400电连接,用于控制第一加热件300和第二加热件400。其中,该第一加热件300用以对红外检测模块200的前端进行加热,该第二加热件400用以对红外检测模块200的后端进行加热。在控制单元的控制下,通过对红外检测模块200前后两端的加热设置,使得红外检测模块200的热量由两端向中间传导,能够使得在红外线的射入方向(即红外检测模块200的前后方向)上,红外检测模块200整体温度更加均匀,以使得红外检测模块200的前端和后端的温度一致或者相差设定值,减少或杜绝红外检测模块200自身温度梯度的问题,进而提高红外检测模块200的测量准确性。其中,该设定值可根据具体需要而设定,其既可以为一个精确的点值,也可以为一个区间范围。
而且,该第一加热件300和第二加热件400所发出的热量,还能够提高整个探头1的温度,从而能够防止探头1的光入射窗口102起雾、减少红外检测模块200与检测对象之间的温差以及避免探头1拉低检测对象的肉温等,进一步地提高该耳温检测装置的检测结果的准确性。
此外,一些实施例中,由于第一加热件300和第二加热件400为单独分开设置,该控制单元还可分别对第一加热件300和第二加热件400进行控制,以使得第一加热件300的加热温度和第二加热件400的加热温度能够根据需要而相同或不同,进而通过分别调整第一加热件300和第二加热件400的加热温度,以便更加精准地控制红外检测模块200的整体温度,减少红外检测模块200的温度梯度,能够更准确地使红外检测模块200的前端和后端的温度一致或者相差设定值。当然,某些实施例中,为了简化控制难度,控制单元也可对第一加热件300和第二加热件400进行同步控制,即第一加热件300和第二加热件400在同一时间产生同样的温度变化。
一些实施例中,在测量温度时,控制单元控制第一加热件300和第二加热件400保持发热,以保证红外检测模块200处于恒温环境,使得红外检测模块200能够在恒温环境下完成检测,提高检测结果的准确性。
在以上实施例中,该第一加热件300和第二加热件400可采用任意能够被应用于该耳温检测领域的加热件,例如可采用但不限于陶瓷加热片、铁铬铝加热丝、镍铬加热丝或者其他类型的加热件。
为了保证结构的紧凑性,一些实施例中,请参考图2,在光入射窗口102的轴向上,第一加热件300位于红外检测模块200的前端的前侧,和/或,第二加热件400位于红外检测模块200的后端的后侧。其中,在光入射窗口102为透光层时,该光入射窗口102轴向为垂直于透光层的方向。在光入射窗口102为开口时,该光入射窗口102轴向为开口的轴向。该设置充分利用了光入射窗口102的轴向上的空间,符合探头1的狭长设计,避免增大探头1的横向(即径向或与轴向垂直的方向)上的尺寸。
请参考图2和3,一些更具体的实施例中,第一加热件300为第一板状结构,第二加热件400为第二板状结构,第一加热件300、红外检测模块200和第二加热件400形成层叠结构,类似于三明治结构。该板状结构的加热件以及三者之间的层叠结构,可以增大第一加热件300、第二加热件400与红外检测模块200之间的接触面,进而更有利于热量的传导。此外,另一些实施例中,当第一加热件300和第二加热件400被设计为将红外检测模块200夹紧时,该第一加热件300和第二加热件400还可起到固定红外检测模块200的作用,以提高红外检测模块200的位置稳定性。
在上述层叠结构中,请参考图2和3,一些实施例中,第二加热件400具有走线孔410,红外检测模块200的连接线自走线孔410穿出。基于此,红外检测模块200的连接线无需从第二加热件400的周侧引出,可避免增大探头1的横向上的尺寸。当然,在其他实施例中,该红外检测模块200的连接线也可从第二加热件400的周侧引出,本申请对此并不作限定。
第一加热件300、红外检测模块200和第二加热件400除了上述的位置分布之外,在其他实施例中,该第一加热件300和/或第二加热件400也可至少部分设置在红外检测模块200的侧面,只要第一加热件300和第二加热件400能够实现分别对红外检测模块200的前端和后端加热即可。
进一步地,一些实施例中,为了保证加热件对红外检测模块200的加热效果,在光入射窗口102的轴向上,第一加热件300与红外检测模块200的距离小于或等于1mm。该设置可保证第一加热件300的热量能够更容易传导至红外检测模块200的前端,第二加热件400的热量能够更容易传导至红外检测模块200的后端。而且,该距离设计,也使得第一加热件300和第二加热件400能够靠近红外检查模块,提高整个探头1内部结构的紧凑性。尤其是,当第一加热件300位于前端的前侧,第二加热件400位于后端的后侧时,既能够保证探头1整体横向尺寸较小,还可提高加热件对红外检测模块200的加热效果。
在导热方式上,加热件与红外检测模块200之间的导热可通过直接接触或间接接触的方式实现。例如,第一加热件300和/或第二加热件400可与红外检测模块200之间接触而进行导热;或者,第一加热件300和/或第二加热件400也可通过其他中间导热材料与红外检测模块200接触而进行导热。
一些实施例中,第一加热件300与红外检测模块200之间设有导热绝缘层,和/或,红外检测模块200与第二加热件400之间设有导热绝缘层。该导热绝缘层除了实现导热效果外,其同时还起到了绝缘的效果,避免造成短路问题。
该导热绝缘层可采用既能够导热又能够绝缘的材料制成,其既可以是专门设置的导热绝缘层(如位于第二加热件400和红外检测模块200之间的导热绝缘层700),也可以由用作其他功能的部件兼做导热绝缘层(如后文中所描述的第一柔性电路板610)。
进一步地,该控制单元为能够输出控制信号的部件,其可以是一个或多个电路板(如柔性电路板或PCB板)。关于对第一加热件300和第二加热件400的控制,其可直连同一个控制电路板,也可分别对应设置不同的电路板进行控制。
例如,请参考图2和3,一些实施例中,控制单元具有第一柔性电路板610,第一加热件300与第一柔性电路板610电连接,由该第一柔性电路板610对第一加热件300进行控制。
请继续参考图2和3,一些实施例中,该控制单元包括第二柔性电路板620,第二柔性电路板620与第二加热件400电连接,由该第二柔性电路板620对第二加热件400进行控制。
当然,用于控制第一加热件300和第二加热件400的控制单元也可不采用柔性电路板,其也可由PCB板实现控制。
此外,在其他实施例中,该第一加热件300和第二加热件400也可通过连接线而连接至同一个电路板,由该电路板对第一加热件300和第二加热件400进行控制。
请参考图2和3,一些实施例中,为了提高结构的紧凑性,该第一柔性电路板610的一端位于第一加热件300与红外检测模块200之间,此时,该第一柔性电路板610同时可兼作第一加热件300与红外检测模块200之间的导热绝缘层,无需再另设导热绝缘层,可简化结构,减小结构体积。该第一柔性电路板610的另一端沿红外检测模块200的侧方延伸至红外检测模块200的后侧,以方便第一柔性电路板610与其他部件的连接,例如与耳温检测装置的主控电路板连接,该主控电路板通常可设于拿持部2内,本申请对此不作限定。
进一步地,请继续参考图2和3,一些实施例中,第二柔性电路板620的一端位于第二加热件400的后侧,第二柔性电路板620的另一端沿光入射窗口102的轴向向后侧延伸,以方便第一柔性电路板610与其他部件的连接,例如与耳温检测装置的主控电路板连接。
进一步地,请继续参考图2和3,一些实施例中,第一柔性电路板610与第二柔性电路板620之间以相对的方式向后侧延伸,充分利用探头壳体100内的周侧空间,避免第一柔性电路板610与第二柔性电路板620之间相互干涉,也可方便第一柔性电路板610与第二柔性电路板620与其他部件的连接。而且,这种排布方式,第一柔性电路板610与第二柔性电路板620之间还可形成能够用于安装其他部件的容置腔A。在有需要时,可利用该容置腔A来放置其他部件,以此提高整个探头1结构的紧凑性,有利于探头1整体尺寸的减小。
另一方面,为了提高控制单元对红外检测模块200温控的精准性,一些实施例中,请参考图2,还包括至少一个第一温度检测单元810,第一温度检测单元810用于检测红外检测模块200的前端的温度,第一温度检测单元810与控制单元电连接,控制单元基于第一温度检测单元810的反馈结果而调整第一加热件300的温度,以便更加精准地调整第一加热件300的发热温度。
进一步地,请参考图2,一些实施例中,还包括至少一个第二温度检测单元820,第二温度检测单元820用于检测红外检测模块200的后端的温度;第二温度检测单元820与控制单元电连接,控制单元基于第二温度检测单元820的反馈结果而调整第二加热件400的温度,以便更加精准地调整第二加热件400的发热温度。其中,该第一温度检测单元810和第二温度检测单元820既可以设于红外检测模块200的外侧,也可设于红外检测模块200的内侧。
其中,该第一温度检测单元810和第二温度检测单元820可采用任意能够被应用于红外检测模块200的温度检测的部件,例如可采用但不限于NTC温度传感器或其他类型的温度传感器等。其中,第一温度检测单元810和第二温度检测单元820也可与同一个电路板电连接,例如主控电路板。或,第一温度检测单元810和第二温度检测单元820也可分别连接不同电路板。
为了获取更加准确的温度信息,该第一温度检测单元810和第二温度检测单元820可直接与红外检测模块200进行接触。请参考图2,一些实施例中,第一温度检测单元810至少部分与红外检测模块200的前端贴合,和/或,第二温度检测单元820至少部分与红外检测模块200的后端贴合。
一些更具体的实施例中,该第一温度检测单元810至少部分与红外检测模块200的前端的外壁或内壁贴合,和/或,第二温度检测单元820至少部分与红外检测模块200的后端的外壁或内壁贴合。
在图2所示实施例中,该第一温度检测单元810与红外检测模块200的前端的外壁贴合,该第二温度检测单元820与红外检测模块200的后端的内壁贴合。该实施例中,第二温度检测单元820可预先被装配在红外检测模块200内,如直接外购具有该第二温度检测单元820的红外检测模块200即可,以降低成本。
进一步地,为了能够提高对红外检测模块200的温度检测的准确性,一些实施例中,第一温度检测单元810与红外检测模块200的距离小于或等于5mm,和/或,第二温度检测单元820与红外检测模块200的距离小于或等于5mm。
进一步地,在此也对本申请一些实施例所采用的红外检测模块200进行描述。请参考图2,一些实施例中,该红外检测模块200具有模块壳体210和位于模块壳体210内的热电感测单元220。该模块壳体210作为整个红外检测模块200的外壳,其可为一体成型结构,也可为多个零件拼合而成。该模块壳体210朝向光入射窗口102的一端为红外检测模块200的前端,模块壳体210背离前端的一端为红外检测模块200的后端。该热电感测单元220用于接收红外线并获得能够表征对应温度的电信号,例如可采用但不限于热电堆传感器或其他类型的传感器。
一些实施例中,为了使红外检测模块200能够更好的传导热量,一些实施例中,该模块壳体210采用金属材料制成,第一加热件300和第二加热件400所产生的热量能够在模块壳体210上快速传导,进而使整个红外检测模块200的温度更趋向于均匀,以减小温度梯度。
请参考图2,该实施例中,模块壳体210内还设有第二温度检测单元820,第二温度检测单元820用以检测热电感测单元220的环境温度。该第二温度检测单元820与热电感测单元220同设于模块壳体210的后端的内壁。此外,该第二温度检测单元820也可设于模块壳体210的侧壁上。
另一方面,为了更好地引导红外线向红外检测模块200传播,一些实施例中还可设置光学隧道,射入光入射窗口102的红外光可沿光学隧道,进入红外检测模块200。
请参考图2和3,一些实施例中,该光入射窗口102为第一通孔,第一加热件300具有第二通孔310,其中,该光入射窗口102的孔壁103向红外检测模块200所在一侧翻折,并插入至第二通孔310内,并形成光学隧道,以引导红外线沿光学隧道射向红外检测模块200。该实施例中,直接由探头壳体100形成光学隧道,无需再另外设置用来形成光学隧道的光学导件,能够简化探头1内部结构,有利于探头1的小型化设计。
此外,该光入射窗口102的翻折孔壁103穿过第一加热件300的第二通孔310,其同时还可对第一加热件300起到限位作用,降低了对第一加热件300的固定要求。同时,通过该翻折孔壁103,该第一加热件300与探头壳体100的接触面积增加,也有利于第一加热件300所产生的热量向探头壳体100传递,进而提高探头壳体100温度。
某些实施例中,该检测端部101可采用金属材料制成,不仅能够实现导热效果,而且由于金属的红外辐射率很低,仅为10%以内,这样可以在光入射窗口102的翻折孔壁103形成光学隧道的过程中,减少由于该翻折孔壁103自身加热产生的温度而辐射的红外光射入红外检测模块200所导致的干扰。
当然,另一些实施例中,也可第二通孔310与光入射窗口102相通,并共同围成光学隧道的至少一部分,以引导红外线沿光学隧道射向红外检测模块200。或者,另一些实施例中,还包括光学导件,光学导件具有引导红外线射向红外检测模块200的光学隧道,光学导件安装在光入射窗口102和第二通孔310中。
为了能够保证加热件所发出的热量能够更充分、更快的传导至整个红外检测模块200,本申请一些实施例还提供了另一些解决思路。具体地,请参考图3,一些实施例中,还包括保温层500,该保温层500环绕红外检测模块200的周向设置,且将红外检测模块200与探头壳体100隔开。该保温层500可采用任意能够被用于红外检测模块200的保温材料制成,例如保温棉或其他材料。
当红外检测模块200被保温层500覆盖时,一方面可减小红外检测模块200上热量向外的散发,尤其是防止向探头壳体100散发,从而使更多热量被集中在红外检测模块200上,提高加热件针对红外检测模块200的加热效率,另一方面也可保证加热件所产生的温度更好的在红外检测模块200自身传导,从而使红外检测模块200自身温度更加均匀,使得在红外线的射入方向上,红外检测模块200整体温度更加均匀,减少或杜绝红外检测模块200自身温度梯度的问题,进而提高红外检测模块200的测量准确性。
在上述各实施例中,第一加热件300和第二加热件400分别从红外检测模块200的前端和的后端进行加热,此时加上保温层500的隔热效果,可使热量能够快速从红外检测模块200的前端和后端向中间传导,快速完成使整个红外检测模块200加热且温度均匀的目的。
当然,在其他实施例中,当采用了保温层500以后,可依靠某一个或多个加热件对红外检测模块200的加热效果,加上该保温层500的隔热功能,从而使加热件的热量更集中地向红外检测模块200传导。此时,该加热件由控制单元控制,用于对红外检测模块200进行加热。但该加热件的位置可设置于红外检测模块200的前端、后端和/或侧面。例如,该加热件可采用上述的第一加热件300和/或第二加热件400的布局方式和结构,也可不采用上述第一加热件300和/或第二加热件400的布局方式和结构。
另一方面,关于探头壳体100,该探头壳体100可以为一体成型的结构,例如通过3D打印形成,也可以为两个或以上部件拼合而成。在拼合形成的方案中,各子部件之间可以为固定连接或活动连接,活动连接例如可以是其中的一部分(如后文中描述的探头帽110)可相对另一部分(如后文中描述的筒状主体120)转动或者沿探头1轴向移动,以满足某些功能需求。在固定连接方案中,各子部件之间可以为不可拆卸式固定连接(如超声波焊接、粘接或其他方式)或可拆卸式连接(如螺接、卡接或其他方式)。
在图2所示实施例中,该探头壳体100包括探头帽110和筒状主体120。该探头帽110与筒状主体120固定连接并围合形成安装腔,光入射窗口102设于探头帽110上。其中,图示实施例中,该固定连接为可拆卸式固定连接,以便可以方便地打开探头帽110,以更换内部元器件。当然,在其他实施例中,该探头帽110与筒状主体120之间也可为不可拆卸式固定连接。
通常探头壳体100采用非导热材料制成,导致探头壳体100的温度与环境温度容易产生温差,进而产生起雾、冷却效应等问题,影响测量精准性。
对此,本申请一些实施例中,探头壳体100至少一部分采用金属材料制成,该耳温检测装置具有至少一个加热件,该加热件既可以为上述第一加热件300和/或第二加热件400,也可以为其他加热件。至少一个加热件与探头壳体100的金属材料部分导热接触,以对金属材料部分加热,提高探头壳体100的温度,减少因环境温度过低而影响检测结果的问题,提高红外检测模块200的测量准确性。
进一步地,一些实施例中,请参考图2,该至少探头帽110采用金属材料制成,光入射窗口102设于探头帽110上。
进一步地,一些实施例中,该加热件与红外检测模块200导热接触,使得加热件能够同时对探头壳体100和红外检测模块200进行加热。例如,当加热件为如图2所示的第一加热件300时,其既可以为探头壳体100加热,也可以为红外检测模块200进行加热。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (10)

1.一种耳温检测装置,其特征在于,包括:
探头壳体,所述探头壳体具有检测端部,所述检测端部具有光入射窗口,所述探头壳体围成安装腔;
红外检测模块,所述红外检测模块安装在所述安装腔内,且所述红外检测模块具有朝向所述光入射窗口的前端和背离所述前端的后端,所述前端朝向所述光入射窗口设置,以使得检测对象所发出的红外线能够自所述光入射窗口射入所述前端;
第一加热件,所述第一加热件用以对所述前端进行加热;
第二加热件,所述第二加热件用以对所述后端进行加热;
以及控制单元,与所述第一加热件和所述第二加热件电连接,用于控制所述第一加热件和第二加热件,以使得所述红外检测模块的前端和后端的温度一致或者相差设定值。
2.如权利要求1所述的耳温检测装置,其特征在于,在所述光入射窗口的轴向上,所述第一加热件位于所述前端的前侧,和/或,所述第二加热件位于所述后端的后侧。
3.如权利要求1-2任一项所述的耳温检测装置,其特征在于,所述光入射窗口为第一通孔,所述第一加热件具有第二通孔,其中:
所述第一通孔的孔壁向所述红外检测模块所在一侧翻折,并插入至所述第二通孔内,并形成光学隧道,以引导所述红外线沿所述光学隧道射向所述红外检测模块;
或,所述第二通孔与所述第一通孔相通,并共同围成光学隧道的至少一部分,以引导所述红外线沿所述光学隧道射向所述红外检测模块;
或,还包括光学导件,所述光学导件具有引导所述红外线射向所述红外检测模块的光学隧道,所述光学导件安装在所述第一通孔和所述第二通孔中。
4.如权利要求1-3任一项所述的耳温检测装置,其特征在于,所述控制单元对所述第一加热件和所述第二加热件分别进行独立控制,以使得所述第一加热件的加热温度和所述第二加热件的加热温度能够不同。
5.如权利要求1-4任一项所述的耳温检测装置,其特征在于,所述第一加热件与所述红外检测模块之间设有导热绝缘层,和/或,所述红外检测模块与所述第二加热件之间设有导热绝缘层。
6.如权利要求1-5任一项所述的耳温检测装置,其特征在于,还包括保温层,所述保温层环绕所述红外检测模块的周向设置,且将所述红外检测模块与所述探头壳体隔开。
7.如权利要求1-6任一项所述的耳温检测装置,其特征在于,还包括至少一个第一温度检测单元和至少一个第二温度检测单元,所述第一温度检测单元用于检测所述红外检测模块的前端的温度,所述第一温度检测单元与所述控制单元电连接,所述控制单元基于所述第一温度检测单元的反馈结果而调整所述第一加热件的温度;和/或,所述第二温度检测单元用于检测所述红外检测模块的后端的温度;所述第二温度检测单元与所述控制单元电连接,所述控制单元基于所述第二温度检测单元的反馈结果而调整所述第二加热件的温度。
8.如权利要求7所述的耳温检测装置,其特征在于,所述第一温度检测单元与所述红外检测模块的距离小于或等于5mm,和/或,所述第二温度检测单元与所述红外检测模块的距离小于或等于5mm或位于所述红外检测模块内。
9.如权利要求1-8任一项所述的耳温检测装置,其特征在于,所述探头壳体至少一部分采用金属材料制成,所述第一加热件和/或第二加热件与所述探头壳体的金属材料部分接触,以对所述金属材料部分加热。
10.如权利要求1-9任一项所述的耳温检测装置,其特征在于,在测量温度时,所述控制单元控制所述第一加热件和所述第二加热件保持发热。
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