分离式三面黑体辐射源的制作方法
【专利摘要】分离式三面黑体辐射源，涉及红外测温技术。本实用新型包括黑体单元和底座，所述底座设置有交流电输入端和黑体单元连接接口，黑体单元连接接口包括与交流电输入端形成电连接的交流电输出端；所述黑体单元包括外部电能输入端，外部电能输入端与底座的交流电输出端形成可拆卸的电连接。本实用新型通过将传统三面黑体辐射源设备的加热电源部分和黑体辐射源部分分离，降低了标定时设备的质量和体积，进而降低了工作人员定标时间，提高了工作效率。
【专利说明】
分离式三面黑体辐射源
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及红外测温技术。
【背景技术】
[0002]红外线轴温检测系统是铁路上进行轴温自动化检测的设备，为了保证该系统的准确性，需要长期定时对该系统进行定标。定标时，通过标准的可设置温度的黑体辐射源，分别完成红外探头高，中，低三个温度的标定。
[0003]随着铁路行业的发展，列车密度越来越高，维修人员可工作的时间越来越短，这就需要人员所要携带的设备重量更低，携带更方便，使用方法更灵活简洁。
[0004]目前公知的黑体辐射源均采用一体化结构，一般含有一个或三个黑体辐射源。包含有交流电接口，使用交流电给黑体辐射源加热，有些设备内置了锂电池，能够在加热完毕以后，通过锂电池给设备维持供电，保持黑体源的温度，在一定的时间内完成标定作业。
[0005]现有技术采用的三面黑体辐射源设备包含三个独立的黑体辐射源，设备工作时，接入交流电源，板上含有三个独立的加热控制器，分别控制三个黑体辐射源的加热温度，用户通过操作界面输入设定的三个黑体源温度，处理器通过调整三个控制器，达到控制三个黑体辐射源的温度的目的。通过在设备中包含三个黑体辐射源，使得维修人员一次可以标定三个温度值，避免了频繁的升降温操作，提高了工作效率。其不足之处在于，三面黑体辐射源由于包含有三个独立的黑体辐射源，所以加热时功率很大，如果要满足快速加热的要求，内部的交流转直流电源功率应该在500W以上，目前市场上主流该类电源的重量在3kg左右，而且再加上三个黑体辐射源的重量和体积，使得三面黑体辐射源设备重量和体积较大，并且定标过程中要不停的翻转设备以使得黑体辐射源对准红外探头，体积和重量较大使得定标过程非常不便。
实用新型内容
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种便于携带、方便使用的分离式三面黑体辐射源。
[0007]本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，分离式三面黑体辐射源，其特征在于，包括黑体单元2和底座I，所述底座I设置有交流电输入端和黑体单元连接接口，黑体单元连接接口包括与交流电输入端形成电连接的交流电输出端；所述黑体单元2包括外部电能输入端，外部电能输入端与底座的交流电输出端形成可拆卸的电连接。
[0008]进一步的说，所述黑体单元连接接口包括机械接口和电气接口，所述机械接口为设置于底座上的黑体单元容纳腔和固定装置，所述电气接口为D型电连接器接口，构成交流电输出端，D型电连接器接口的位置与黑体单元2上的外部电能输入端的位置对应。所述黑体单元包括三个发热部件。所述黑体单元还包括控制电路和与控制电路连接的电池接口，控制电路与三个发热部件连接。
[0009]本实用新型的有益效果是，通过将传统三面黑体辐射源设备的加热电源部分和黑体辐射源部分分离，降低了标定时设备的质量和体积，进而降低了工作人员定标时间，提高了工作效率。
[0010]另外，本实用新型的三个黑体面加热时，采用分时加热的方式，避免产生大电流放电，保护了电池，延长电池的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型的整体结构示意图。
[0012]图2是本实用新型的底座结构示意图。
[0013]图3是本实用新型的黑体单元结构示意图。
[0014]图4是分时加热的原理图。
[0015]图中，1-交流加热底座，2-可分离三面黑体辐射源，3-设备外箱体，4-交流弓I线和插头，5-锂电池充电器，6-风扇，7-电源电路板，8-D型电连接器母座，9-D型电连接器公座，10-分离设备外壳，11-黑体辐射源(3个)，12-设备电路板，13-把手，14-显示屏，15-按键，
16-锂电池，17-串行数据输出，18-译码并行输出电路，19-M0S开关管，20-黑体发热膜。
【具体实施方式】
[0016]包括黑体单元2和底座I，所述底座I设置有交流电输入端和黑体单元连接接口，黑体单元连接接口包括与交流电输入端形成电连接的交流电输出端；所述黑体单元2包括外部电能输入端，外部电能输入端与底座的交流电输出端形成可拆卸的电连接。所述黑体单元连接接口包括机械接口和电气接口，所述机械接口为设置于底座上的黑体单元容纳腔和固定装置，所述电气接口为D型电连接器接口，构成交流电输出端，D型电连接器接口的位置与黑体单元2上的外部电能输入端的位置对应。所述黑体单元包括三个发热部件。所述黑体单元还包括控制电路和与控制电路连接的电池接口，控制电路与三个发热部件连接。
[0017]更具体的说，本实用新型提供了一种铁路上用于校验红外线轴温检测系统的分离式三面黑体辐射源，由交流加热底座和黑体单元(可分离三面黑体源)组成，两个设备通过D型连接器进行连接，交流加热底座具有交流弓I线和插头以及散热风扇，可分离三面黑体源包括三个独立的黑体辐射源，包含D型连接器可以与交流加热底座进行连接。
[0018]黑体单元的控制电路包括分时切换控制模块。锂电池供电时，对黑体辐射源加热采用分时加热的方式，避免产生大放电电流。
[0019]从结构上，本实用新型分为两个部分:交流加热底座；可分离三面黑体辐射源。二者可通过D型电连接器进行连接。
[0020]交流加热底座由下述几个部分组成:3_设备外箱体，4-交流引线和插头，5-锂电池充电器，6-风扇，7-电源电路板，8-D型电连接器母座。
[0021]可分离三面黑体辐射源由下述几个部分组成:9_D型电连接器公座，10-分离设备外壳，11-黑体辐射源(3个)，12-设备电路板，13-把手，14-显示屏，15-按键，16-锂电池。
[0022]当需要定标操作时，首先将可分离三面黑体辐射源放入交流加热底座，通过D型电连接器连接，通过交流插头给可分离三面黑体辐射源进行充电，并加热三个黑体辐射源到设定的温度。然后将可分离三面黑体辐射源取出，进行定标作业。
[0023]设备的工作原理如下:
[0024]交流加热底座将交流电引入，通过电源电路板转换成为受控制的加热电源，这个电源通过D型连接器连接给可分离三面黑体辐射源上的发热器件供电；可分离三面黑体辐射源当连接底座时，锂电池开始充电，当断开连接时，整个可分离三面黑体辐射源由锂电池供电工作。可分离三面黑体辐射源的电路板上包含有处理器和温度传感器，传感器负责将温度信号送给板上的模数采样器件，然后传递给处理器，处理器经过判断和计算，控制加热开关打开和闭合，进而控制了传递给发热器件的能量，也就控制了黑体辐射源的温度。由于有三个独立控制的黑体辐射源，所以加热通道也包含三个，当采用锂电池对黑体辐射源进行恒温或加热时，采用分时加热的方式，分别对三个发热器件进行加热，这样就使得锂电池的放电电流一直保持在一个发热器件的水平，减少了大电流(三个发热器件同时加热)对电池的冲击，增加电池的使用寿命。用户使用时，只需要设置每个黑体面的预定温度，处理器就会控制进行升温。设备的输入接口是按键，输出设备为可分离三面黑体辐射源的显示屏。
[0025]作为进一步的改进，本实用新型对黑体采用了分时加热技术。锂电池在使用过程中，都存在最大放电电流的限制，当负载电阻过小，导致放电电流超过最大放电电流，锂电池会产生过流保护，关闭输出。当采用锂电池维持黑体温度时，如果三个黑体同时供给能量，那么相当于三个加热电阻并联，电阻会减小到原有的1/3，电流增加到3倍，这容易导致锂电池过流保护。
[0026]为了克服这个问题，本实用新型在维持温度时，将三个黑体分开加热，每个黑体占用1/3的时间，在这个时间段内，再根据各自所需的能量大小来决定加热时间的长短。
[0027]其模块结构图如图4所示。分时加热电路工作原理为，串行数据输出将各个黑体需要加热的信号以串行数据格式输出，译码电路接收此数据，并转换为3路开关信号，分别定时输出到MOS开关管，这样就使得3路MOS管不会同时打开，开关管接收控制开关信号，将开关打开，对黑体发热膜进行加热。通过此电路，避免了对黑体发热膜的同时加热，保护了锂电池。
【权利要求】
1.分离式三面黑体辐射源，其特征在于，包括黑体单元(2)和底座(I)，所述底座(I)设置有交流电输入端和黑体单元连接接口，黑体单元连接接口包括与交流电输入端形成电连接的交流电输出端；所述黑体单元(2)包括外部电能输入端，外部电能输入端与底座的交流电输出端形成可拆卸的电连接。
2.如权利要求1所述的分离式三面黑体辐射源，其特征在于，所述黑体单元连接接口包括机械接口和电气接口，所述机械接口为设置于底座上的黑体单元容纳腔和固定装置，所述电气接口为D型电连接器接口，构成交流电输出端，D型电连接器接口的位置与黑体单元(2)上的外部电能输入端的位置对应。
3.如权利要求1所述的分离式三面黑体辐射源，其特征在于，所述黑体单元包括三个发热部件。
4.如权利要求3所述的分离式三面黑体辐射源，其特征在于，所述黑体单元还包括控制电路和与控制电路连接的电池接口，控制电路与三个发热部件连接。
5.如权利要求4所述的分离式三面黑体辐射源，其特征在于，所述控制电路包括分时切换控制模块。
【文档编号】G01J5/00GK203949729SQ201420380727
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】王伟 申请人:成都欧莱特自动化控制工程有限公司