一种箭载摄像机热测试的方法与流程

本发明属于热测试技术，涉及一种箭载摄像机热测试的方法。

背景技术：

随着箭载摄像机的体积重量逐步向小型化、轻型化发展，其内部散热的问题愈发凸显出来。对箭载摄像机进行热设计是保证其长期工作可靠性的重要内容。热测试作为热设计的一部分内容，它通过实测产品内部关键部位的温度，使热设计师了解产品内部温度分布情况，并根据热测试结果修正热仿真分析模型以及调整热设计方案。总之，热测试是热分析过程中重要的实测温度环节，对热设计工作的开展具有重要的指导意义。

温度测量分为接触式和非接触式测量法。测量箭载摄像机在常温和高温工作时，各关键部位的温度，通常采用如下两种方法。

采用接触式测量法，在待测位置粘贴测温热敏电阻。在一次实验中，通过粘贴多路测温传感器，能够得到产品不同位置的温度信息。这种方法的缺点在于：对于封闭机箱的摄像机产品，多路传感器的引线如何引出的问题？若在封闭机箱上打孔将引线引出，会对机箱造成损坏。若不盖紧机箱盖将引线从缝隙中引出，会造成热状态和实际封闭时不同，引入测量误差。

采用非接触式测量法；红外热像仪通过拍照记录摄像机的热图像反映产品各处的温度分布情况。对于封闭机箱的摄像机，记录其内部温度分布是困难的。

无论是采用上述接触还是非接触测量方法，测试封闭机箱内部温度值都是存在困难的。

技术实现要素：

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种箭载摄像机热测试的方法，该方法不仅能够保证较高的测温精度，还对摄像机产品没有污染和损坏。

技术方案

一种箭载摄像机热测试的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：对摄像机进行热仿真分析，得到摄像机内部温度分布云图；所述热仿真模型加载的环境条件与后续热测试相同；

步骤2：根据热仿真结果提供的摄像机内部关键位置的温度结果，选择能够测试该关键位置的测温贴纸；所述测温贴纸的测温范围应大于热仿真提供该关键位置的温度；

步骤3：拆开摄像机机箱，在摄像机的关键测温位置粘贴测温贴纸，重新装好机箱；将摄像机放入高温箱中，按照热测试程序对摄像机进行热测试；

步骤4：待热测试完成后，打开摄像机机箱读取关键测温位置测温测贴纸的温度值，得到箭载摄像机关键位置的实际热测试温度。

所述对摄像机进行热仿真分析采用Icepak软件，其中：对机箱的建模：采用Block块和Plate平板；对接触热阻的建模：在零件接触的位置建立厚度为1.5-2mm，导热系数为1.5W/m K的Block；求解区域建模：在产品模型外围，建立的空气求解域是：在产品的前、后、左、右、下分别大L/2，在产品上侧大L；所述L为产品最大尺寸。

有益效果

本发明提出的一种箭载摄像机热测试的方法，包括热仿真估算摄像机温度，选择合适量程测温贴纸，以及在摄像机的关键位置粘贴测温贴纸进行热测试三个环节。该方法不仅操作简单、对摄像机没有污染和损坏，操作简单并且容易实现的测量摄像机内部温度值的方法，同时在高温实验(高温箱)中也很容易实现，并且能够获得较高的测温精度。

本发明的优点：

1、易于测量产品内部温度值：通过拆开产品机箱在内部粘贴测温贴纸，在热测试的过程中能够轻松记录内部各测温位置温度最大值。并且对产品无污染、无损坏。

2、使用方便、容易实现：与测温传感器相比，采用测温贴纸没有电路引线引出，与红外热像仪测温相比，其操作简单并且容易测量产品内部温度值。在任何环境中进行热测试都是容易实现的。

附图说明

图1：箭载摄像机热测试流程图

图2：热仿真分析流程图

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

对箭载摄像机工作在环境温度为+60℃的高温箱中进行热测试。具体实施过程如下：

首先对箭载摄像机进行热仿真分析，热仿真分析是工程中经常采用的方法，一般采用的软件为Icepak。本实施例中采用Icepak软件对箭载摄像机进行热仿真分析。

具体包括：建立简化的结构模型、网格划分、加载求解以及后处理结果显示。其中建立简化的结构模型是热仿真工作中耗费时间和精力最多的一项，包括对内部结构的建模、机箱的建模、接触热阻的建模以及求解区域的建模。对内部结构建模：实际内部模型非常复杂。螺钉、螺纹孔、垫片、倒圆角、小倾斜角等细小结构件和特征，对传热影响不大可忽略。内部发热的电子元件以及其与周围结构件的接触关系是内部结构建模的关键。发热元件与结构件接触尽可能保证接触区域和面积与实际模型相同。对机箱的建模：Icepak中建模使用Block(块)和Plate(平板)。箭载摄像机的外壳是弧形的，只要能够大概保证弧形机箱的表面积和简化后长方体模型表面积相等，这种简化就是等效的。对接触热阻的建模：对接触热阻的设置是根据工程经验设的，在零件接触的位置建立厚度约为1.5-2mm，导热系数为1.5W/m K的Block。这相当于在所有接触位置垫上厚度约为1.5-2mm的导热垫。求解区域建模：Icepak在产品模型外围，建立一定范围的空气求解域。通常情况下，假设产品最大尺寸为L，那么空气域的尺寸在产品的前、后、左、右、下分别大L/2，在产品上侧大L。

然后选择测温贴纸：每一片测温贴纸均有自身测温范围。在热测试的过程中，应当尽量使测温位置的温度值在贴纸的测温范围内。根据上一步热仿真结果，记录摄像机关键测温位置的温度值，由热仿真结果指导选择合适量程的测温贴纸。

再进行热测试：拆开箭载摄像机的机箱，在关键位置粘贴相应量程的测温贴纸后又重新装好机箱。将摄像机放入高温箱中，设置环境温度为60℃，高温持续时间设置为2小时，开启箭载摄像机进行高温热测试。

完成高温测试后，待高温箱自然冷却到常温时，取出摄像机。拆开机箱，观察并记录测温贴纸读数，完成热测试。