ТЕРМОГРАФОМЕТРИЧЕСКАЯ РУЛЕТКА Российский патент 2018 года по МПК G01F23/00 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам измерения размеров объектов при термографических исследованиях, и может быть использовано в медицине, ветеринарии и промышленности.

Известна рулетка индикационная измерительная металлическая для измерения уровня и/или границы раздела воды и жидких органических сред, содержащая стальную ленту, крепление ленты на барабане усиливается крепежным винтом, а к оси механизма наматывания измерительной ленты прикрепляется индикатор, состоящий из источника питания, светового диода и управляемой электронной схемы, один выходящий контакт схемы соединен через ось и крепежный винт с лентой рулетки, другой изолированный, проходной контакт на корпусе индикатора через трос заземления соединяется с корпусом резервуара, надежность контакта на узле крепления груза с лентой обеспечивается закрепленным проводником в виде петли (RU №2423675 С1).

Недостатком данного устройства является невозможность проведения измерений объектов, в частности биологических объектов, в инфракрасном диапазоне спектра излучения. Дело в том, что инфракрасная термография изучаемого объекта представляет собой метод регистрации его инфракрасного излучения, интенсивность которого зависит от температуры изучаемой поверхности (Ураков А.Л. Инфракрасное тепловидение и термология как основа безопасной лучевой диагностики в медицине // Фундаментальные исследования. 2013. №9-4, С. 747-751). Используемые в данном случае измерительные приборы (линейки, рулетки), накладываемые на исследуемую поверхность изучаемого объекта способны обеспечить визуализацию своих измерительных делений только в видимом диапазоне излучения. В инфракрасном диапазоне излучения они становятся «невидимыми», поскольку их деления лишены свойства теплового контрастирования (Уракова Н.А., Касаткин А.А. Фармакологическое термоконтрастирование живых тканей как метод повышения качества их визуализации при инфракрасной термоскопии и термографии // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. №9. С. 89-93). Таким образом, провести точное измерение размеров объекта в инфракрасном диапазоне спектра излучения, используя стандартные измерительные приборы невозможно. Кроме того, данная лента выполнена не из термонепластичного материала, что не исключает ее деформацию при нагревании или охлаждении в условиях изменений значений температуры окружающей среды. Деформация ленты может изменить расстояние между делениями и снизить точность измерений объектов исследования.

Задачей изобретения является повышение качества визуализации делений измерительной рулетки в инфракрасном диапазоне спектра излучения за счет последовательного чередования в ней теплопроводящих и теплоизоляционных участков.

Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений размеров исследуемых объектов в инфракрасном спектре излучения в условиях различных значений температуры окружающей среды.

Поставленная задача достигается тем, что измерительная рулетка, включающая корпус, ленту из неэластичного материала с нанесенными на нее делениями, крепление ленты на барабане, источник питания и электронную схему, выполнена лента из термонепластичного материала, деления ленты представляют собой последовательно чередующиеся участки из теплопроводящего и теплоизоляционного материала шириной 5 мм, теплопроводящий материал представляет собой нагревательный элемент с гладкой поверхностью, все нагревательные элементы являются частью электрической схемы и соединены с источником питания, деления из теплопроводящего материала выполнены по всей ширине ленты каждые 10 см, а промежуточные деления из теплопроводящего материала выполнены вполовину ширины ленты, поверхность участка из теплоизоляционного материала выполнена шероховатой по всей ширине ленты и выступающей над поверхностью нагревательного элемента.

Исполнение ленты из термонепластичного материала исключает ее деформацию под влиянием изменений температуры окружающей среды, а также собственных нагревательных элементов, что сохраняет одинаковое расстояние между делениями ленты и повышает точность измерений объектов в инфракрасном диапазоне излучения.

Исполнение измерительной поверхности ленты в виде чередующихся участков шириной 5 мм из теплопроводящего и теплоизоляционного материала позволяет обеспечить их температурную контрастность и четкую визуализацию в инфракрасном диапазоне спектра излучения. Ширина участков 5 мм позволяет получить их четкую визуализацию с расстояния, превышающего 50 см. Дело в том, что для получения четкого инфракрасного изображения целого биологического объекта, например человека ростом 170 см, инфракрасную камеру необходимо установить от объекта наблюдения далее, чем на 50 см.

Выполнение поверхности нагревательных элементов гладкой обеспечивает ей равномерное окрашивание в инфракрасном спектре при нагревании.

Соединение нагревательных элементов в электрическую схему и подключение к источнику питания позволяет обеспечить их одновременное равномерное нагревание по всей длине ленты и визуализацию в инфракрасном диапазоне излучения.

Выполнение делений из теплопроводящего материала по всей ширине ленты каждые 10 см, а промежуточных делений из теплопроводящего материала - вполовину ширины ленты повышает точность измерений в инфракрасном диапазоне излучения.

Исполнение поверхности участка из теплоизоляционного материала шероховатой исключает отражение от ее поверхности инфракрасного излучения от внешних источников.

Исполнение участков из теплоизоляционного материала выступающими над поверхностью нагревательных элементов исключает попадание на их поверхность инфракрасного излучения от соседних нагревательных элементов и обеспечивает четкое температурное контрастирование делений ленты.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 иллюстрирует профиль измерительной ленты.

Фиг. 2 иллюстрирует измерительную поверхность ленты.

Термографометрическая рулетка (см. чертеж) выполнена в форме ленты 1, деления ленты выполнены в виде последовательно чередующихся участков из теплопроводящего (2) и теплоизоляционного (3) материала шириной 5 мм, деления из теплопроводящего материала выполнены по всей ширине ленты каждые 10 см (4), а промежуточные деления (5) - из теплопроводящего материала выполнены вполовину ширины ленты.

Предложенная термографометрическая рулетка позволяет повышать точность измерений размеров исследуемых объектов в инфракрасном спектре излучения в условиях различных значений температуры окружающей среды за счет придания делениям измерительной ленты свойств температурной контрастности путем последовательного чередования в ней теплопроводящих и теплоизоляционных участков.

Термографометрическая рулетка используется следующим образом. Проводят инфракрасное исследование изучаемого объекта, выявляют участок, требующий проведения метрических измерений. Прикладывают к нему ленту, вытягивая ее из корпуса термографометрической рулетки на нужную длину. Включают источник питания для нагревания теплопроводящих участков ленты до момента их четкой визуализации в инфракрасном спектре излучения. После чего проводят процесс измерения. Полученные данные фиксируют.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам измерения размеров объектов при термографических исследованиях, и может быть использовано в медицине, ветеринарии и промышленности. Термографометрическая рулетка включает ленту, выполненную из термонепластичного материала, деления ленты представляют собой последовательно чередующиеся участки из теплопроводящего и теплоизоляционного материала шириной 5 мм, теплопроводящий материал представляет собой нагревательный элемент с гладкой поверхностью, все нагревательные элементы являются частью электрической схемы и соединены с источником питания, деления из теплопроводящего материала выполнены по всей ширине ленты каждые 10 см, а промежуточные деления из теплопроводящего материала выполнены вполовину ширины ленты, поверхность участка из теплоизоляционного материала выполнена шероховатой по всей ширине ленты и выступающей над поверхностью нагревательного элемента. Технический результат заключается в повышении точности измерений размеров исследуемых объектов в инфракрасном спектре излучения в условиях различных значений температуры окружающей среды. 2 ил.

Термографометрическая рулетка, включающая корпус, ленту из неэластичного материала с нанесенными на нее делениями, крепление ленты на барабане, источник питания и электронную схему, отличающаяся тем, что лента выполнена из термонепластичного материала, деления ленты представляют собой последовательно чередующиеся участки из теплопроводящего и теплоизоляционного материала шириной 5 мм, теплопроводящий материал представляет собой нагревательный элемент с гладкой поверхностью, все нагревательные элементы являются частью электрической схемы и соединены с источником питания, деления из теплопроводящего материала выполнены по всей ширине ленты каждые 10 см, а промежуточные деления из теплопроводящего материала выполнены вполовину ширины ленты, поверхность участка из теплоизоляционного материала выполнена шероховатой по всей ширине ленты и выступающей над поверхностью нагревательного элемента.