CN108151886A - 红外热成像设备及其保护窗加热装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保护窗加热装置，包括：PCB加热板，所述PCB加热板的中部具有供红外热辐射通过的通孔；紧固件，所述紧固件将所述PCB加热板固定在设备外壳上，所述PCB加热板将保护窗压紧在所述设备外壳的窗口内；与所述PCB加热板电连接的对外引线。本发明利用PCB加热板代替FPC加热片，PCB加热板具有足够的机械强度，因此可以通过紧固件直接将PCB加热板固定在设备外壳上，而不必增设压板，从而简化了安装步骤，节约了生产成本。另外，PCB加热板可以采用蚀刻的方法加工而成，蚀刻加工简单易操作。本发明还公开了一种红外热成像设备。
Description
技术领域
本发明涉及红外热成像技术领域，更具体地说，涉及一种红外热成像设备及其保护窗加热装置。
背景技术
红外热成像设备包括设备外壳800、位于设备外壳800内的红外设备、保护窗700、保护窗加热装置以及测温元件200。红外设备包括红外镜头500和其它红外设备组件。保护窗700安装到设备外壳800的窗口上，对红外设备形成密封保护作用。保护窗加热装置用于对保护窗700进行加热，防止保护窗700处出现凝霜和凝露而影响成像效果。保护窗加热装置包括FPC加热片100、压板600以及与FPC加热片100电连接的对外引线300。压板600通过紧固螺钉400固定在设备外壳800上，同时将FPC加热片100和保护窗700压紧在设备外壳800上。测温元件200设置在FPC加热片100的背面，用于测量FPC加热片100背面的温度，该温度用于表征保护窗700的温度。FPC加热片100为薄膜状，机械强度较差，因此需要利用压板600进行固定，这就使得安装步骤变得复杂，同时提高了生产成本。另外，需要专门定制模具来裁切FPC加热片，开版费用较高。
因此，如何设计一种保护窗加热装置，该保护窗加热装置的安装步骤简单，生产成本低，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种保护窗加热装置，该保护窗加热装置的安装步骤简单，生产成本低。
为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种保护窗加热装置，包括：
PCB加热板，所述PCB加热板的中部具有供红外热辐射通过的通孔；
紧固件，所述紧固件将所述PCB加热板固定在设备外壳上，所述PCB加热板将保护窗压紧在所述设备外壳的保护窗内；
与所述PCB加热板电连接的对外引线。
优选地，所述对外引线焊接到所述PCB加热板上。
优选地，还包括用于测量所述保护窗的温度的测温元件，所述测温元件与所述对外引线电连接。
优选地，所述PCB加热板上设置有贯穿所述PCB加热板的过孔槽，所述测温元件设置于所述过孔槽中。
优选地，所述测温元件焊接于所述过孔槽中。
优选地，所述测温元件为接触式测温元件，所述测温元件通过导热填充材料与所述保护窗接触。
优选地，所述测温元件为非接触式测温元件。
优选地，所述紧固件为紧固螺钉，所述PCB加热板上设置有与所述紧固螺钉配合的螺钉孔。
本发明还提供了一种红外热成像设备，包括设备外壳、保护窗、保护窗加热装置，所述保护窗加热装置为上述任意一种保护窗加热装置。
优选地，还包括用于密封所述保护窗的密封圈，所述密封圈安装在所述设备外壳的窗口处。
优选地，所述保护窗的材质为半导体材质。
从上述技术方案可以看出，本发明利用PCB加热板代替FPC加热片，PCB加热板具有足够的机械强度，因此可以通过紧固件直接将PCB加热板固定在设备外壳上，而不必增设压板，从而简化了安装步骤，节约了生产成本。另外，PCB加热板可以采用蚀刻的方法加工而成，蚀刻加工简单易操作。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的方案，下面将对实施例中描述所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术一具体实施例提供的保护窗加热装置的***图；
图2为现有技术一具体实施例提供的保护窗加热装置的剖视图；
图3为本发明一具体实施例提供的保护窗加热装置的***图；
图4为本发明一具体实施例提供的保护窗加热装置的***图。
其中，100为FPC加热片、200为测温元件、300为对外引线、400为紧固螺钉、500为红外镜头、600为压板、700为保护窗、800为设备外壳；
1为PCB加热板、2为紧固螺钉、3为对外引线、4为测温元件、5为导热填充材料、6为设备外壳、7为保护窗、8为密封圈、9为红外镜头。
具体实施方式
本发明提供了一种保护窗加热装置，该保护窗加热装置的安装步骤简单，生产成本低。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明一具体实施例中，保护窗加热装置包括：PCB加热板1、紧固件以及对外引线3。其中，PCB加热板1的中部具有通孔，该通孔供红外热辐射通过。红外热辐射透过保护窗7后，穿过PCB加热板1上的通孔，之后照射到红外镜头9上。紧固件将PCB加热板1固定到设备外壳6上，同时，PCB加热板1将保护窗7压紧到设备外壳6的窗口内。对外引线3与PCB加热板1电连接，能够给PCB加热板1供电。本实施例利用PCB加热板1代替FPC加热片，PCB加热板1具有足够的机械强度，因此可以通过紧固件直接将PCB加热板1固定在设备外壳6上，而不必增设压板600，从而简化了安装步骤，节约了生产成本。另外，PCB加热板1可以采用蚀刻的方法加工而成，蚀刻加工简单易操作。
采用FPC加热片100时，与FPC加热片100电连接的对外引线300与FPC加热片100一体化蚀刻而成，该对外引线300的内部材质与FPC加热片100的内部材质相同，对外引线300的电阻率较高，对温传电阻的信号衰减较大。另外，对外引线300自身的阻值较大，会产生较大的热量，会对后端的红外设备组件，特别是红外镜头500部分产生较大的热干扰。而本发明中由于采用了机械强度较高的PCB加热板1，因此对外引线3采用普通的导线即可。普通的导线可以直接焊接到PCB加热板1上。普通导线的电阻较低，对温传电阻的信号衰减较小，对外接线灵活。另外，普通导线不会产生过高的温度，对后端的红外设备组件不会造成热干扰。
在本发明一具体实施例中，增设了测温元件4。测温元件4用于测量保护窗7的温度，并且测温元件4与对外引线3电连接，测温元件4将保护窗7的温度信号通过对外引线3传输给后端设备，从而来控制PCB加热板1的加热。测温元件4的安装方式可以如下：在PCB加热板1上设置过孔槽，该过孔槽贯穿PCB加热板1。测温元件4设置在该过孔槽中。具体地，测温元件4可以通过焊接的方式固定在过孔槽中。测温元件4可以为接触式测温元件或非接触式测温元件。当测温元件4为接触式元件时，需要增设导热填充材料5，接触式元件通过导热填充材料5与保护窗7接触。接触式测温元件的封装较小，安装较便捷。相较于传统的将测温元件200设置在FPC加热片100背面的设置方式，本实施例中将测温元件4设置在过孔槽中的设置方式大大提高了测量的准确度。
紧固件具体可以为紧固螺钉2，PCB加热板1上设置有与该紧固螺钉2配合的螺钉孔。紧固螺钉2通过螺钉孔将PCB加热板1锁紧在设备外壳6上。紧固件还可以为螺栓件、卡扣件等其它部件，本文对紧固件的形式不作具体限定，只要能够将PCB加热板1固定在设备外壳6上，均落入本文的保护范围。
本发明还公开了一种红外热成像设备，包括设备外壳6、保护窗7、保护窗加热装置，特别地，该保护窗加热装置为上述任意一种保护窗加热装置，上述保护窗加热装置具有上述效果，具有上述保护窗加热装置的红外热成像设备同样具有上述效果，故本文不再赘述。
为了提高保护窗的安装密封程度，还可以增设密封圈8，密封圈8安装在设备外壳6的出口处。另外，保护窗7需要在密封的同时确保具有良好的热信号透过性，因此，将保护窗7的材质优选为半导体材料，具体地，可以为锗、硅、硫化锌玻璃等。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种保护窗加热装置，其特征在于，包括：
PCB加热板(1)，所述PCB加热板(1)的中部具有供红外热辐射通过的通孔；
紧固件，所述紧固件将所述PCB加热板(1)固定在设备外壳(6)上，所述PCB加热板(1)将保护窗(7)压紧在所述设备外壳(6)的窗口内；
与所述PCB加热板(1)电连接的对外引线(3)。
2.根据权利要求1所述的保护窗加热装置，其特征在于，所述对外引线(3)焊接到所述PCB加热板(1)上。
3.根据权利要求1所述的保护窗加热装置，其特征在于，还包括用于测量所述保护窗(7)的温度的测温元件(4)，所述测温元件(4)与所述对外引线(3)电连接。
4.根据权利要求3所述的保护窗加热装置，其特征在于，所述PCB加热板(1)上设置有贯穿所述PCB加热板(1)的过孔槽，所述测温元件(4)设置于所述过孔槽中。
5.根据权利要求4所述的保护窗加热装置，其特征在于，所述测温元件(4)焊接于所述过孔槽中。
6.根据权利要求4所述的保护窗加热装置，其特征在于，所述测温元件(4)为接触式测温元件，所述测温元件通过导热填充材料(5)与所述保护窗接触。
7.根据权利要求4所述的保护窗加热装置，其特征在于，所述测温元件(4)为非接触式测温元件。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的保护窗加热装置，其特征在于，所述紧固件为紧固螺钉，所述PCB加热板上设置有与所述紧固螺钉配合的螺钉孔。
9.一种红外热成像设备，包括设备外壳、保护窗、保护窗加热装置，其特征在于，所述保护窗加热装置为如权利要求1-8任意一项所述的保护窗加热装置。
10.根据权利要求9所述的红外热成像设备，其特征在于，还包括用于密封所述保护窗(7)的密封圈(8)，所述密封圈(8)安装在所述设备外壳(6)的窗口处。
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