恒溫差紅外熱靶裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種恒溫差紅外熱靶裝置，包括背景溫度傳感器、靶面溫度傳感器、可編程邏輯控制器、調(diào)壓裝置、電源、加熱膜及白布表面；背景溫度傳感器懸置在空中，靶面溫度傳感器粘貼在加熱膜與白布表面之間，背景溫度傳感器及靶面溫度傳感器的輸出端與可編程邏輯控制器的輸入端連接；可編程邏輯控制器的輸出端與調(diào)壓裝置的輸入端連接，電源與調(diào)壓裝置連接，調(diào)壓裝置輸出端將交流電壓加載在加熱膜的兩端，白布表面粘貼在加熱膜的上表面上。本實用新型采用閉環(huán)控制方案，控制器根據(jù)背景與靶面當(dāng)前溫差進行閉環(huán)控制，無人值守，自動調(diào)節(jié)，控制精度高；靶面經(jīng)過處理，不再受日光加熱影響，保障一天的使用需求，無需等待時間窗口，使用者無需等待。
【專利說明】
恒溫差紅外熱靶裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種溫度自動控制裝置，尤其涉及一種恒溫差紅外熱靶裝置?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]當(dāng)前紅外熱靶市場80%以上是由制作窗簾的小作坊制作，技術(shù)比較落后，主要體現(xiàn)在二個方面:
[0003]1、無法實現(xiàn)閉環(huán)控制，熱靶原理類似電熱毯，在兩層布中間縫制了大量的電熱絲， 通電后，電熱絲發(fā)熱，產(chǎn)生紅外特征，供遠方設(shè)備觀測使用。熱靶加熱后，用手持熱像儀觀測溫度升高情況，如果溫度偏低，則手動調(diào)整增加供電電壓或電流，溫度過高時，手動調(diào)整調(diào)壓器減少供電電壓或電流，操作比較繁瑣，控制精度差。
[0004]2、溫度控制受日光加熱影響比較大，目前由于歷史遺留問題，熱靶均采用亞光噴漆處理的黑色表面，黑色吸熱比較明顯，在中午日光照射比較強烈的情況下，受光照加熱比較明顯，夏日正午，靶面溫度達到60°C，引起觀測設(shè)備紅外特征飽和，無法校準(zhǔn)使用，熱靶不具有降溫功能，全天可使用時間窗口比較短。
[0005]3、南方使用的地暖加熱裝置今年也被改造成了熱靶裝置，市場比例比較小，該方案存在的問題是，溫度控制不準(zhǔn)確，低于設(shè)定溫度值就加熱，高于設(shè)定溫度值就不加熱，沒有環(huán)境溫度檢測，控制通斷，精度差;另外，也是黑色外表，中午受到陽光加熱影響比較大?！緦嵱眯滦蛢?nèi)容】
[0006]本實用新型的目的:提供一種恒溫差紅外熱靶裝置，通過采集和分析當(dāng)前環(huán)境溫度和熱靶溫度，采用PID控制熱靶的加熱功率的方式，實現(xiàn)對靶溫加熱程度自動調(diào)節(jié)。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0008]—種恒溫差紅外熱靶裝置，包括背景溫度傳感器、靶面溫度傳感器、可編程邏輯控制器、調(diào)壓裝置、電源、加熱膜及白布表面;所述的背景溫度傳感器懸置在空中，所述的靶面溫度傳感器粘貼在所述的加熱膜與所述的白布表面之間，所述的背景溫度傳感器及靶面溫度傳感器的輸出端分別與所述的可編程邏輯控制器的輸入端連接;所述的可編程邏輯控制器的輸出端與所述的調(diào)壓裝置的輸入端連接，所述的電源與所述的調(diào)壓裝置連接，所述的調(diào)壓裝置輸出端將交流電壓加載在所述的加熱膜的兩端，所述的白布表面粘貼在所述的加熱膜的上表面上。
[0009]上述的恒溫差紅外熱靶裝置，其中，所述的可編程邏輯控制器上設(shè)有觸摸屏及多路模擬量輸入輸出接口。
[0010]上述的恒溫差紅外熱靶裝置，其中，所述的背景溫度傳感器是不銹鋼封裝的高靈敏度傳感器，所述的背景溫度傳感器的測試溫度范圍是-40°c?120°C。
[0011]上述的恒溫差紅外熱靶裝置，其中，所述的靶面溫度傳感器是塑封超薄溫度傳感器。
[0012]上述的恒溫差紅外熱靶裝置，其中，所述的電源為220V交流電源。
[0013]上述的恒溫差紅外熱靶裝置，其中，所述的白布表面是白色亞光布。
[0014]本實用新型采用閉環(huán)控制方案，控制器根據(jù)背景與靶面當(dāng)前溫差進行閉環(huán)控制， 無人值守，自動調(diào)節(jié)，控制精度高;靶面經(jīng)過處理，不再受日光加熱影響，保障一天24小時的使用需求，無需等待時間窗口，使用者無需等待。【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型恒溫差紅外熱靶裝置的連接原理圖。【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的實施例。
[0017]請參見附圖1所示，一種恒溫差紅外熱靶裝置，包括背景溫度傳感器1、靶面溫度傳感器2、可編程邏輯控制器3、調(diào)壓裝置4、電源5、加熱膜6及白布表面7;所述的背景溫度傳感器1懸置在空中，所述的靶面溫度傳感器2粘貼在所述的加熱膜6與所述的白布表面7之間， 所述的背景溫度傳感器1及靶面溫度傳感器2的輸出端分別與所述的可編程邏輯控制器3的輸入端連接;所述的可編程邏輯控制器3的輸出端與所述的調(diào)壓裝置4的輸入端連接，所述的電源5與所述的調(diào)壓裝置4連接，所述的調(diào)壓裝置4輸出端將交流電壓加載在所述的加熱膜6的兩端，所述的白布表面7粘貼在所述的加熱膜6的上表面上。
[0018]所述的可編程邏輯控制器3上設(shè)有觸摸屏及多路模擬量輸入輸出接口，可編程邏輯控制器3采用成熟工業(yè)一體機方案，含多路通斷開關(guān)控制。[〇〇19]所述的背景溫度傳感器1采用不銹鋼封裝的高靈敏度傳感器，所述的背景溫度傳感器1的測試溫度范圍是-40 °C?120 °C。
[0020]所述的靶面溫度傳感器2采用塑封超薄溫度傳感器，靈敏度高，相應(yīng)速度快，粘接方便。
[0021]所述的電源5為220V交流電源。電源5采用發(fā)電機供電方案，功率7kw以上。[〇〇22] 所述的白布表面7采用白色亞光布粘接處理，白色不吸熱，受到太陽照射，溫度不會升高，與背景環(huán)境溫度相當(dāng)。
[0023]使用時，背景溫度傳感器1懸置在空中，測試環(huán)境溫度，將電阻值輸入給可編程邏輯控制器3;靶面溫度傳感器2粘接在加熱膜6與白布表面7之間，將實時測試電阻變化結(jié)果傳輸給可編程邏輯控制器3;可編程邏輯控制器3根據(jù)上述二者測試值之差與用戶輸入溫差進行比較，PID計算，解算出0?10v的模擬量，將該模擬量輸送給調(diào)壓裝置4;調(diào)壓裝置4采用模擬量控制驅(qū)動，線性度好，一致性好;調(diào)壓裝置4的輸入包括220v交流電源5和可編程邏輯控制器3解算出的模擬量，輸出是與模擬量成比例的0?220v交流電壓;調(diào)壓裝置4輸出交流電壓直接加載在高溫加熱膜6兩端；加熱膜6采用高溫地暖加熱膜方案，每平方功率大于 500w，可加熱至80°C以上；加熱膜6上表面粘接白布7,密封性好，起到不吸熱、保溫作用，加熱膜6的熱量不易散失，主要解決陽光加熱問題。
[0024]假設(shè)用戶需要熱靶與背景溫差為10°C，系統(tǒng)通電后，用戶通過可編程邏輯控制器3 一體機界面設(shè)置溫差值和開始控制操作，起初可編程邏輯控制器3得到的背景和靶面溫度小于10 °C，輸出一個比較大的模擬量，調(diào)壓裝置4對應(yīng)輸出一個接近220v的交流電壓，加熱膜6迅速升溫，待4?5分鐘左右，熱靶表面溫度升高，傳感器測試結(jié)果比背景溫度傳感器1測試結(jié)果高出約l〇°C，此時，可編程邏輯控制器3解算出一個比較小的模擬量，調(diào)壓裝置4減少輸出交流電壓，熱靶升溫減慢，如此進行反復(fù)，Is—個周期，熱靶溫度很快穩(wěn)定下來，與背景溫度之差達到l〇°C，滿足用戶要求。[〇〇25] 本實用新型通電后測試，熱靶迅速升溫，三個PID解算周期后，溫差穩(wěn)定在比較小的范圍內(nèi)，5分鐘內(nèi)，溫度穩(wěn)定在設(shè)定溫差值附近。在實驗室測試時，穩(wěn)定后目標(biāo)溫差在設(shè)定值± 〇.rc范圍內(nèi)波動，在室外受到陣風(fēng)影響，波動范圍稍微大一些，波動能達到± 〇.8 °c。 閉環(huán)實時控制，實現(xiàn)無人值守。
[0026]本實用新型外場測試時，晴天正午，長時間受到太陽照射熱輻射，靶面僅比背景溫度升高了2°C，可以保障一天24小時使用需求。
[0027]綜上所述，本實用新型采用閉環(huán)控制方案，控制器根據(jù)背景與靶面當(dāng)前溫差進行閉環(huán)控制，無人值守，自動調(diào)節(jié)，控制精度高;靶面經(jīng)過處理，不再受日光加熱影響，保障一天24小時的使用需求，無需等待時間窗口，使用者無需等待。
[0028]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍， 凡是利用本實用新型說明書內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用附屬在其他相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種恒溫差紅外熱靶裝置，其特征在于:包括背景溫度傳感器、靶面溫度傳感器、可 編程邏輯控制器、調(diào)壓裝置、電源、加熱膜及白布表面;所述的背景溫度傳感器懸置在空中， 所述的靶面溫度傳感器粘貼在所述的加熱膜與所述的白布表面之間，所述的背景溫度傳感 器及靶面溫度傳感器的輸出端分別與所述的可編程邏輯控制器的輸入端連接;所述的可編 程邏輯控制器的輸出端與所述的調(diào)壓裝置的輸入端連接，所述的電源與所述的調(diào)壓裝置連 接，所述的調(diào)壓裝置輸出端將交流電壓加載在所述的加熱膜的兩端，所述的白布表面粘貼 在所述的加熱膜的上表面上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫差紅外熱靶裝置，其特征在于:所述的可編程邏輯控制器 上設(shè)有觸摸屏及多路模擬量輸入輸出接口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫差紅外熱靶裝置，其特征在于:所述的背景溫度傳感器是 不銹鋼封裝的高靈敏度傳感器，所述的背景溫度傳感器的測試溫度范圍是_40°C?120°C。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫差紅外熱靶裝置，其特征在于:所述的靶面溫度傳感器是 塑封超薄溫度傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫差紅外熱靶裝置，其特征在于:所述的電源為220V交流電源。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫差紅外熱靶裝置，其特征在于:所述的白布表面是白色亞 光布。
【文檔編號】G05B11/42GK205670271SQ201620496870
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年5月29日
【發(fā)明人】翟曉, 張玉虹
【申請人】翟曉, 張玉虹