自发电红外线测温仪的制作方法

1.本发明涉及红外线温度测量仪器技术领域，特别涉及一种自发电红外线测温仪。
2.

背景技术：

3.红外测温技术在生产和生活中具有很大的应用前景。在产品生产中，可用于产品质量控制与监测、设备在线故障诊断和安全保护等方面。近年来，非接触红外人体测温迅速发展，在性能、功能和品种方面非常多样，红外线测温仪的适用范围也不断扩大。与接触式测温方法相比，红外测温仪具有响应时间快、非接触、使用安全及使用寿命长等优点。
4.现有的便携式红外线测温仪一般采用电池供电，电池可更换或者可充电，使用者通过手持操作方式使用；这种供电方式的缺陷是用电不方便，尤其是在电池电力不足、且又无处充电的情况下更为不便，甚至影响正常工作的进行，且使用电池不够环保。cn202994295u公开的一种发电式红外线测温枪，包括把手和设置在该把手内的供电部件，供电部件是手驱式发电系统。但是，这种手动自发电测温枪无法了解手动发电得到的电量情况，即使装设显示屏也只能显示电池的大约电量百分比，无法通过电池电量进度来显示电池充电进度，用户在使用手动充电时无法了解精确的电池电量变化。
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技术实现要素：

6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自发电红外线测温仪，包括手驱式发电装置、发电量监测装置和红外线测温装置；所述手驱式发电装置用于通过手动驱动方式进行发电；所述发电量监测装置用于监测手动发电的发电量；所述红外线测温装置用于将电能转化为红外光波方式进行物体的温度测量。
7.可选的，所述手驱式发电装置包括手柄、复位弹簧、齿轮传动组件和发电机构组件；所述手柄设有与齿轮传动组件的输入端齿轮啮合的齿条；所述复位弹簧安装在手柄远离手压接触侧，所述复位弹簧用于松开手压后的手柄复位；所述发电机构组件包括定子和转子，所述定子产生磁场，通过转子在定子磁场中的转动进行发电；所述齿轮传动组件的输出端齿轮与转子传动连接，用于将手动驱动手柄形成的运动传递至转子，使得转子在定子磁场中的转动。
8.可选的，所述发电量监测装置包括光信号发射器、光信号接收器和监测模块；所述光信号发射器和光信号接收器相对设置于手柄在手压推动下最大行程的端头位置，使得手柄处于最大行程的端头位置时能够对光信号发射器向光信号接收器发出的
光信号形成遮挡；所述监测模块分别与光信号发射器和光信号接收器连接，所述监测模块用于控制光信号发射器发出光信号，以及记录光信号接收器接收的光信号被遮挡的次数，并转换为发电量。
9.可选的，所述红外线测温装置包括红外线感应头和与红外线感应头连接的温度信号处理模块；所述红外线感应头用于感应被测物发出的红外线并转化成温度信号；所述温度信号处理模块用于对接收到的红外线感应头的温度信号进行处理，获得温度数值。
10.可选的，所述自发电红外线测温仪还包括主控电路板、显示屏和电池，所述主控电路板分别与手驱式发电装置、发电量监测装置、红外线测温装置、显示屏和电池连接，所述主控电路板用于发电检测与温度测量的信号处理及控制；所述显示屏用于显示发电量、电池电量和使用时测量的温度数值。
11.可选的，所述主控电路板包括储能电路，所述储能电路包括整流电路，所述手驱式发电装置的输出电流通过整流电路处理后给电池充电。
12.可选的，所述主控电路板连接有温度传感器，所述温度传感器安装于手驱式发电装置处，用于测量手动发电时的摩擦温度；所述主控电路板根据摩擦温度的变化对电池温度进行预判。
13.可选的，所述主控电路板连接有蜂鸣器，所述蜂鸣器用于针对设定情况发出报警信号，所述设定情况包括但不限于：电池电量低于设定电量，手驱式发电装置的手柄速度超过设定限值，电池温度超过设定的温度限值，充电故障以及红外线测温故障。
14.可选的，所述主控电路板上设置有微处理器和计时器，所述微处理器根据计时器的计时情况将发电量监测装置检测的手柄被推动次数转换为每分钟的按压频次，并在显示屏上显示按压频次。
15.可选的，所述发电量监测装置包括监测模块和设置于手驱式发电装置的手柄处的位移传感器，所述位移传感器用于检测手柄每次被按压时产生的位移量；所述监测模块与位移传感器电连接，所述监测模块用于通过计算将手柄的位移量转换为发电量。
16.本发明的自发电红外线测温仪，通过设置手驱式发电装置，通过手驱式发电装置以手动按压方式发电，给红外线测温仪的红外线测温装置供电，不但解决了电池供电方式所存在的用电不便的问题，而且具有环保的有益效果，大大降低了使用成本；通过设置发电量监测装置，用于在手动发电时，监测手动发电的发电量，提供精确的手动发电的发电量，加强对测温仪电量情况的掌握，以便进一步了解电池充电所需时长以及现有电量可以支持进行温度测量的次数等情况。
17.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
18.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
19.附图说明
20.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：图1为本发明实施例中一种自发电红外线测温仪的壳体打开后的结构示意图；图2为本发明的自发电红外线测温仪实施例采用的手驱式发电装置结构示意图；图3为本发明的自发电红外线测温仪实施例采用的发电量监测装置结构示意图。
21.图中：1-手驱式发电装置，11-手柄，111-齿条，112-端头位置，12-复位弹簧，13-齿轮传动组件，131-输入端齿轮，132-输出端齿轮，14-发电机构组件，141-定子，142-转子，15-从动齿轮；2-发电量监测装置，21-光信号发射器，22-光信号接收器，23-监测模块；3-红外线测温装置；4-主控电路板；5-显示屏；10-壳体。
22.具体实施方式
23.以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
24.如图1-3所示，本发明实施例提供了一种自发电红外线测温仪，包括壳体10、手驱式发电装置1、发电量监测装置2和红外线测温装置3；所述手驱式发电装置1、发电量监测装置2和红外线测温装置3都安装在壳体内，且手驱式发电装置1的手柄11延伸至壳体外。
25.所述手驱式发电装置1用于通过手动驱动方式进行发电；所述发电量监测装置2用于监测手动发电的发电量；所述红外线测温装置3用于将电能转化为红外光波方式进行物体的温度测量。
26.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置手驱式发电装置，通过手驱式发电装置以手动按压方式发电，给红外线测温仪的红外线测温装置供电，不但解决了电池供电方式所存在的用电不便的问题，而且具有环保的有益效果，大大降低了使用成本；通过设置发电量监测装置，用于在手动发电时，监测手动发电的发电量，提供精确的手动发电的发电量，加强对测温仪电量情况的掌握，以便进一步了解电池充电所需时长以及现有电量可以支持进行温度测量的次数等情况。
27.在一个实施例中，如图1和图2所示，所述手驱式发电装置1包括手柄11、复位弹簧12、齿轮传动组件13和发电机构组件14；所述手柄11设有与齿轮传动组件13的输入端齿轮131啮合的齿条111；所述复位弹簧12安装在手柄11远离手压接触侧，所述复位弹簧12用于松开手压后的手柄11复位；所述发电机构组件14包括定子141和转子142，所述定子141产生磁场，通过转子142在定子141磁场中的转动进行发电；所述齿轮传动组件13的输出端齿轮132与转子142通过从动齿轮15传动连接，用于将手动驱动手柄形成的运动传递至转子142，使得转子142在定子141磁场中的转动。
28.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案给测温仪配置的手驱式发电装置包括手柄、复位弹簧、齿轮传动组件和发电机构组件，使用时，通过手动按压手柄，复位弹簧被压缩，使得手柄发生位移，通过齿轮传动组件将手柄的位移传递给发电机构组件的转子，使得转子在具有磁场定子中转动，进行切割磁场运动，从而产生电流形成发电过程；另外，在松开手动按压后，手柄会在复位弹簧的作用下发生反射位移，通过齿轮传动组件使得发电机构组件的转子反向旋转，可以产生反向电流，通过整流电路进行处理，对手柄的正、反向运动而产生的电流都可以得到利用。
29.在一个实施例中，如图1和图3所示，所述发电量监测装置2包括光信号发射器21、光信号接收器22和监测模块23；所述光信号发射器21和光信号接收器22相对地设置于手柄11在手压推动下最大行程的端头位置112，使得手柄11处于最大行程的端头位置112（图3中虚线表示手柄的最大行程的端头位置）时能够对光信号发射器21向光信号接收器22发出的光信号形成遮挡；所述监测模块23分别与光信号发射器21和光信号接收器33连接，所述监测模块23用于控制光信号发射器21发出光信号，以及记录光信号接收器22接收的光信号被遮挡的次数，并转换为发电量。
30.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在手驱式发电装置的手柄被手动按压时能够达到的最大行程的端头位置，呈相对方式设置光信号发射器和光信号接收器，使用时，在手柄被手动按压时，光信号接收器可以接收到光信号发射器发出的光信号，而当手柄被手动按压达到的最大行程的端头位置时，信号发射器发出的光信号被手柄遮挡，使得光信号接收器不能接收到光信号，以此对手动按压手柄进行计数，再根据单次按压与放开过程中的手柄运动能够产生的单次发电量，即可以得到总发电量，从而实现对手动发电的精确测量，让使用者可以了解到手动发电的量化效果；其中，监测模块可以设置于主控电路板上。
31.在一个实施例中，所述红外线测温装置包括红外线感应头和与红外线感应头连接的温度信号处理模块；所述红外线感应头用于感应被测物发出的红外线并转化成温度信号；所述温度信号处理模块用于对接收到的红外线感应头的温度信号进行处理，获得温度数值。
32.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案给测温仪配置的红外线测温装置，通过红外线感应头感应被测物发出的红外线并转化成温度信号，再通过温度信号处理模块对接收到的红外线感应头的温度信号进行处理，即可获得被测物的温度数值，实现了无接触温度测量，避免接触带来其他不利影响。
33.在一个实施例中，如图1所示，所述自发电红外线测温仪还包括主控电路板4、显示屏5和电池，所述主控电路板4分别与手驱式发电装置1、发电量监测装置2、红外线测温装置3、显示屏5和电池连接，所述主控电路板4用于发电检测与温度测量的信号处理及控制；所述显示屏5用于显示发电量、电池电量和使用时测量的温度数值；所述手驱式发电装置1配置有储能电路，所述储能电路可以设置在主控电路板上，所述储能电路包括整流电路，所述手驱式发电装置1的输出电流通过整流电路处理后给电池充电。
34.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置主控电路板对发电检测与温度测量的信号进行处理，控制发电检测与温度测量过程；采用显示屏显示发电量、电池电量和使用时测量的温度数值，有利于使用者直观地获取电池情况及测温仪的温度情况；通过给手驱式发电装置配置储能电路，将储能电路设置在主控电路板上可以使得结构更紧凑，有利于缩小体积，便于小型化和便携化，在储能电路设有整流电路，可以对手驱式发电装置发出的电流进行整流处理，使得其可用于电池的充电和/或红外线测温装置的使用，增强电的适配性。
35.在一个实施例中，所述主控电路板4连接有温度传感器，所述温度传感器安装于手驱式发电装置处，用于测量手动发电时的摩擦温度；所述主控电路板根据摩擦温度的变化对电池温度进行预判。
36.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在手驱式发电装置处设置温度传感器，测量手动发电时的摩擦温度；再根据手驱式发电装置与电池的结构距离等情况，考虑摩擦热量的传热情况，可以对电池温度进行实时预判；本方案通过将发电时的摩擦生热对电池温度的量化影响，可以让使用者在发电时注意到电池温度变化，及时调整（降低）按压手柄的频率，避免让电池温度过高影响其使用寿命。
37.在一个实施例中，所述主控电路板1连接有蜂鸣器，所述蜂鸣器用于针对设定情况发出报警信号，所述设定情况包括但不限于：电池电量低于设定电量，手驱式发电装置的手柄速度超过设定限值，电池温度超过设定的温度限值，充电故障以及红外线测温故障。
38.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置蜂鸣器，针对设定情况发出报警信号，发出报警信号的设定情况可以根据需要或者使用场景进行设置；例如电池电量低于设定电量，手驱式发电装置的手柄速度超过设定限值，电池温度超过设定的温度限值，充电故障以及红外线测温故障等，在存在故障或者其他风险时及时向使用者发出声音报警信号，提醒采取应对措施。
39.在一个实施例中，所述主控电路板1上设置有微处理器和计时器，所述微处理器根据计时器的计时情况将发电量监测装置检测的手柄被推动次数转换为每分钟的按压频次，并在显示屏上显示按压频次；所述微处理器可以采用公式q=nq将手柄被推动次数转换为发电量，其中，q为发电量，n为手柄被推动次数，q为手柄被推动单次的发电量，q可以通过实验测试得到。
40.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过设置微处理器和计时器，在使用发电时，以计时器进行计时，结合发电量监测装置检测的手柄被推动次数，可以换算成每分钟的按压频次，让使用者了解自身手指运动情况，产生手指锻炼效应；微处理器可用于量化数据计算，以手柄被推动次数进行转换计算得到发电量。
41.在一个实施例中，所述发电量监测装置2包括监测模块和设置于手驱式发电装置1的手柄处的位移传感器，所述位移传感器用于检测手柄每次被按压时产生的位移量；所述监测模块与位移传感器电连接，所述监测模块用于通过计算将手柄的位移量转换为发电量。
42.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在手驱式发电装置的手柄处设置位移传感器，检测手柄每次被按压时产生的位移量，再通过连接的监测模块进行配合
计算，即可得到更准确的发电量，采用位移量可以减少对每次按压程度的要求，不管按压程度是否达到最大行程位置，都可以计算相应的发电效果，从而使得发电量的计算更准确。
43.在一个实施例中，所述电池配有温度传感器，所述温度传感器与微处理器连接，所述微处理器连接有存储器，所述存储器用于存储电池充放次数以及对应的实测工作温度；所述微处理器采用以下公式计算电池的剩余寿命：上式中，表示电池的剩余充放次数；表示电池的标准（设计）充放次数；表示自然常数；表示使用中的电池温度采集次数；表示电池的工作温度，取工作温度范围的中值温度；表示第次采集的电池的实测工作温度；表示电池的已使用充放次数。
44.上述技术方案的工作原理和有益效果为：本方案通过在使用中检测电池的实测工作温度并进行存储，根据电池的实测工作温度，采用上述公式计算出电池的剩余充放次数，通过显示屏进行显示，以便使用者及时了解电池剩余寿命，当电池剩余寿命不多时，使用者能够及时发现并准备可更换的新电池；上述公式反映了实测工作温度与设计的工作温度偏差对电池寿命的不利影响，从而对电池的使用寿命进行量化修正，使得能够更准确地对电池剩余寿命进行预测。
45.本发明提供了一种实时监测充电进度的自发电测温仪，该自发电测温仪可以包括显示屏5、手驱式发电装置1和发电量监测装置2，所述发电量监测装置2包括光信号发射器和及光信号接收器；其中，所述光信号发射器与所述光信号接收器对位布置，即分别布置在手驱式发电装置的手柄被按压时运动达到的顶端位置（最大行程的端头位置）；所述手驱式发电装置包括手柄，所述手柄运动至顶端时，经过所述光信号发射器与所述光信号接收器之间的中心线上；所述光信号接收器与所述显示屏电性连接。具体的，所述自发电测温仪的手柄通过推动齿轮传动组件的齿轮，齿轮带动发电机构组件进行发电，再通过储能电路中的整流电路处理后，完成对电池的充电。
46.显示屏会显示电池剩余电量百分比，不过这种电池剩余电量百分比，只能给出一个大概的数值，无法反映手动发电过程中，手动发电具体效果如何，因此，本发明提供一种新的自发电测温仪，在手动装置的手柄运行的末端（最大行程的端头位置）设计了一对对位布置的光信号发射器和光信号接收器，当手柄每次运行到末端的时候，会遮挡住光信号发射器与光信号接收器之间的光信号传输，光信号接收器就能检测到手柄已经运行到末端，这就相当于检测到手已经作用手动装置一次；信号接收器感应到推动手柄运动的次数，可以统计为一分钟以内手柄运动的次数，还可以换算为相应的电量份额，与现有的剩余电量相加，能够预计还需要多久可以完成电池充电，还可以预测当前电池电量可以支持的红外线测温次数等，显示屏显示电池剩余电量之外，还可以显示充电预计时间；还可以在充电模块设计电流计，实时检测电流通过量，用来计算充电预计时间。通过发电机构组件给红外线测温仪供电，不但解决了电池供电方式所存在的用电不便的问题，而且具有环保的有益效果，大大降低了使用成本。
47.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精
神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。