專利名稱：溫度向量計量器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度計量器，特別是指一種溫度向量計量器。
背景技術(shù)：
在檢測、監(jiān)控、醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域，以檢測物體各表面溫度狀態(tài)分布的中/長波長的紅外線熱像儀的主要構(gòu)造分為三個部分，其分別為光學(xué)模塊、紅外線傳感器模塊與運算控制模塊，其以供紅外線波長的熱輻射電磁波得以通過光學(xué)模塊的部分，并由紅外線傳感器模塊被動的接收外界物體所發(fā)出的中/長紅外線能量，并將所接收到的紅外線訊號強度進行換算，來求出拍攝物體的表面溫度，并經(jīng)過數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，在利用運算控制模塊進行校正與影像處理、溫度運算，以在紅外線熱像儀上的顯示器進行觀看。但這樣的紅外線熱像儀，因為光學(xué)模塊涉及透鏡制造與透鏡上的特殊涂層，加上紅外線影像傳感器價格極高，因此其售價往往偏高，造成一般民眾要進行如電力裝備預(yù)知保養(yǎng)、工業(yè)制造檢測、居家環(huán)境檢測與醫(yī)療診視等無法自行作簡單的檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種溫度向量計量器，其提供一種比市面上的紅外線熱像儀價格更為低廉的物體或區(qū)域熱源來源或散逸點的搜尋工具。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種溫度向量計量器，其利用數(shù)個紅外線傳感器來進行一區(qū)域不同位置的紅外線熱源觀測，并通過適當(dāng)?shù)倪\算，獲知一由軸心的溫度向量。
為達(dá)上述的目的，本發(fā)明提供一種溫度向量計量器，包含有一具有數(shù)個紅外線傳感器的溫度感測接收端；一溫度向量顯示窗口；一微處理器，用以接收數(shù)個紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源，并進行溫度分量關(guān)系運算，以獲得一由軸心點的溫度向量值，并顯示在一溫度向量顯示窗口上；一用以提供該溫度感測接收端、該溫度向量顯示窗口與該微處理器運作的動力的電源。
本發(fā)明還提供另一種溫度向量計量器，其包含有一溫度感測接收端，其包含有一位于溫度感測接收端軸心的軸心點紅外線傳感器，與數(shù)個環(huán)設(shè)于該軸心點紅外線傳感器周圍的外圍紅外線傳感器；一溫度向量顯示窗口；一微處理器，用以接收軸心點紅外線傳感器與外圍紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源，并以軸心點紅外線傳感器的紅外線熱源溫度值為軸心點，與外圍紅外線傳感器的紅外線熱源溫度進行分量關(guān)系運算，以獲得一由中心點的溫度向量值，并顯示于一溫度向量顯示窗口上；以及一用以提供上述組件運作的動力的電源。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點與具有同等檢測功效的溫度向量計量器相比，本發(fā)明設(shè)計簡便、成本低廉。


圖1是為本發(fā)明的架構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的紅外線感測接收端的實施例示意圖；圖3為本發(fā)明的紅外線感測接收端軸心點溫度采運算溫度時，由軸心為起始點的溫度向量運算示意圖；圖4為本發(fā)明的紅外線感測接收端軸心點溫度采運算溫度時，由軸心為起始點的溫度向量運算的另一示意圖；圖5為本發(fā)明的紅外線感測接收端軸心點溫度采實際感測到的溫度作為軸心點溫度時，由軸心為起始點的溫度向量運算示意圖；圖6(a)為本發(fā)明的一溫度向量顯示窗口設(shè)計范例示意圖；圖6(b)為本發(fā)明的另一溫度向量顯示窗口設(shè)計范例示意圖。
圖號說明10紅外線感測接收端
11微處理器12溫度向量顯示窗口14電源18紅外線傳感器20雷射標(biāo)示22中心雷射標(biāo)示具體實施方式
下面請參閱圖1，為本發(fā)明的架構(gòu)示意圖。本發(fā)明的主要組件包含有一紅外線感測接收端10、一微處理器11、一溫度向量顯示窗口12與一用以提供上述組件動力來源的電源14。本發(fā)明的紅外線感測接收端10是利用數(shù)個紅外線傳感器18來組成，以感測出不同區(qū)域的紅外線熱源，再對所量測到的數(shù)個紅外線熱源的溫度進行溫度分量的運算，以構(gòu)成能指出由軸心點為起點的溫度指向溫度向量計量器，指向可能是指向低溫或者高溫，如圖2所示。
以下通過三個具體實施例來說明紅外線感測接收端的紅外線傳感器的排列設(shè)置，該三個實施例中第一與第二具體實施例各為當(dāng)軸心點溫度(向量起始點)采用運算設(shè)定時的實施例，而第三個具體實施例為軸心點采實際溫度時，在溫度向量運算上的運作范例。
首先，針對軸心點溫度采運算設(shè)定溫度時來說明本發(fā)明，請一并參閱圖3，如圖所示，在這個實施例中，是采用三個紅外線傳感器來進行說明。
驅(qū)動A、B、C各紅外線傳感器進行溫度量測，假設(shè)在A紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源溫度為Ta、在B紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源溫度為Tb、在C紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源溫度為Tc的情況下。
其次，進行溫度向量計算，此時利用三個紅外線傳感器來對一平面?zhèn)蓽y，以各均勻的角度分配上考慮，每一紅外線溫度感測間的角度為120°，接續(xù)利用一如下所示的方程式進行溫度向量運算Va＝Tacos0°+Tbcos120°+Tccos240°Vh＝Tasin0°+Tbsin120°+Tcsin240°
V0=Va2+Vb2]]>θ＝atan(Vb/Va)T0＝Ta-VaT0為軸心溫度，當(dāng)高溫點于Ta左側(cè)時，當(dāng)高溫點于Ta右側(cè)時，將為Ta+Va。
因此，即可利用三角函數(shù)找出Va與Vb值，并進而換算出θ值與軸心溫度T0，而定位出較高、較低或特定的由軸心為起始點的溫度向量。
請參閱圖4，其采用四個紅外線傳感器來進行說明。此時，先接續(xù)驅(qū)動A、B、C、D各紅外線傳感器進行溫度量測，假設(shè)在A紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源溫度為Ta、在B紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源溫度為Tb、在C紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源溫度為Tc，而在D紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源溫度為Td的情況下進行溫度向量計算，利用四個紅外線傳感器來對一平面?zhèn)蓽y，以各均勻的角度分配上考慮，每一紅外線感測間的角度為90°，接續(xù)利用一如下所示的方程式進行溫度向量運算Vx＝Tacos0°+Tbcos90°+Tccos180°+Tdcos270°Vy＝Tasin0°+Tbsin90°+Tcsin180°+Tdsin270°V0=VX2+VY2]]>θ＝atan(Vy/Vx)T0＝Ta-Vx因此，即可利用三角函數(shù)找出Vx與Vy值，并進而換算出θ值與軸心溫度，而定位出較高、較低或特定的由軸心為起點的溫度向量。
當(dāng)軸心溫度欲采實際感測溫度時，可利用至少四個紅外線傳感器來達(dá)成，請參閱圖5所示。如圖所示此時的紅外線傳感器將包含有一位于溫度感測接收端軸心的軸心紅外線傳感器D，與數(shù)個環(huán)設(shè)于該軸心紅外線傳感器周圍的外圍紅外線傳感器A、B、C，以該軸心紅外線傳感器D的溫度值為軸心溫度值，與該外圍紅外線傳感器A、B、C的紅外線熱源的溫度進行分量關(guān)系運算，以獲得一由軸心點的溫度向量值。此時，軸心將不在采用運算設(shè)定溫度，而是采軸心紅外線傳感器D所量測到的溫度，以該溫度取代上述圖3的軸心溫度T0。
在上述的每一分量上皆設(shè)置有一雷射標(biāo)示20，以供使用者觀看雷射標(biāo)示點即可獲知本發(fā)明的溫度向量計量器所量測的位置、面積范圍。在先前軸心溫度采運算溫度設(shè)定的實施例中，為便于使用者獲知目前量測的軸心位置也可在軸心設(shè)定有一中心雷射標(biāo)示22，如圖2所示。
在定義本發(fā)明構(gòu)成原理與溫度向量運算方式后，接續(xù)針對最高(Max)與對最低(Min)溫度的指向，進行說明，最低溫度的指向其實為最高溫度的方向，因此可先定義求出最高溫度的指向角度θ，當(dāng)θMax≤180°時，因此，θMin＝θMax+180°。
當(dāng)θMax＞180°時，因此，θMin＝θMax-180°。
請參閱圖6(a)與圖6(b)，為本發(fā)明的溫度向量顯示窗口設(shè)計范例示意圖，如圖所示，可在一窗口上顯示出各個紅外線傳感器的所量測到的紅外線熱源溫度，并利用依據(jù)所換算出的角度，以一由軸心點向外延展的箭頭，來顯示出溫度傾向(高溫、低溫)方向與角度。可在窗口上顯示出電池的蓄電量，并于開關(guān)機時在窗口上顯示開關(guān)機動畫，量測時動畫，時間顯示等等。
綜上所述，本發(fā)明涉及一種溫度向量計量器，其利用數(shù)個紅外線傳感器來獲得被量測物一定范圍內(nèi)的各區(qū)域點紅外線熱源的溫度值，再經(jīng)由適當(dāng)?shù)娜呛瘮?shù)運算過程，以求出欲知的溫度向量，并在一窗口上顯示出溫度向量結(jié)果。利用本發(fā)明的設(shè)計，將可以以遠(yuǎn)低于現(xiàn)有技術(shù)的紅外線熱像儀成本，可獲知待測物體，如建筑物、電力供應(yīng)設(shè)備等是否有裂縫、破損，與損害點相較于量測軸心點的方向，可用在意外救援，找出生還者所在位置。
以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施例，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思的的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種溫度向量計量器，其特征在于，包括有一溫度感測接收端，包括有數(shù)個紅外線傳感器；一溫度向量顯示窗口；一微處理器，用以接收所述數(shù)個紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源的溫度并進行分量關(guān)系運算，以獲得一由軸心點的溫度向量值，并顯示于所述溫度向量顯示窗口上；一電源，用以提供所述溫度感測接收端、所述溫度向量顯示窗口與所述微處理器運作的動力。
2.如權(quán)利要求1所述溫度向量計量器，其特征在于，每一分量上設(shè)置有一雷射標(biāo)示點。
3.如權(quán)利要求1所述溫度向量計量器，其特征在于，所述溫度感測接收端的軸心點設(shè)置有一雷射標(biāo)示點。
4.如權(quán)利要求1所述溫度向量計量器，其特征在于，所述溫度向量顯示窗口上用一箭頭符號來表示出由軸心點的溫度向量值。
5.如權(quán)利要求1所述溫度向量計量器，其特征在于，所述溫度向量顯示窗口上還包括有顯示所述電源續(xù)電量的裝置。
6.如權(quán)利要求1所述溫度向量計量器，其特征在于，所述溫度向量顯示窗口上還包括有顯示開關(guān)機動畫、量測時動畫和時間顯示。
7.一種溫度向量計量器，其特征在于，包括有一紅外線傳感器，包括有一位于溫度感測接收端軸心的軸心紅外線傳感器，與數(shù)個環(huán)設(shè)于所述軸心紅外線傳感器周圍的外圍紅外線傳感器；一溫度向量顯示窗口；一微處理器，用以接收所述軸心紅外線傳感器與所述外圍紅外線傳感器所感測到的紅外線熱源，并以所述軸心紅外線傳感器的溫度值為軸心點，與所述外圍紅外線傳感器的紅外線熱源的溫度進行分量關(guān)系運算，以獲得一由軸心點的溫度向量值，并顯示于所述溫度向量顯示窗口上；一電源，用以提供所述溫度感測接收端、所述溫度向量顯示窗口與所述微處理器運作的動力。
8.如權(quán)利要求7所述溫度向量計量器，其特征在于，每一分量上設(shè)置有一雷射標(biāo)示點。
9.如權(quán)利要求7所述溫度向量計量器，其特征在于，所述溫度向量顯示窗口利用一箭頭符號來表示出由軸心點的溫度向量值。
10.如權(quán)利要求7所述溫度向量計量器，其特征在于，所述溫度向量顯示窗口上還包括有顯示所述電源的續(xù)電量。
11.如權(quán)利要求7所述溫度向量計量器，其特征在于，所述溫度向量顯示窗口還包括有顯示開關(guān)機動畫、量測時動畫和時間顯示。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種溫度向量計量器，其包含有一由數(shù)個紅外線傳感器所構(gòu)成的紅外線感測接收端、一溫度向量顯示窗口、一用以接收紅外線感測接收端的數(shù)個紅外線熱源與進行由軸心點的溫度向量運算，并將溫度向量運算結(jié)果傳遞至溫度向量顯示窗口呈現(xiàn)的一微處理器、以及一用以供應(yīng)上述組件動力來源的電源。本發(fā)明由數(shù)個紅外線傳感器來拾取一平面中不同區(qū)域的紅外線熱源，并通過適當(dāng)運算為軸心點的溫度向量，由此作為物體或者一區(qū)域熱源來源或散逸點的搜尋。
文檔編號G01J5/10GK101078651SQ20071010695
公開日2007年11月28日 申請日期2007年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月15日
發(fā)明者黃幼謙, 廖建璋 申請人:熱映光電股份有限公司