溫度測量系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及溫度測量技術領域。具體地說，涉及一種溫度測量系統。
【背景技術】
[0002]溫度作為描述物體冷熱程度的一個基本物理量，在物理、地質、化學、大氣科學及生物學等領域中，都有著極其重要的作用。
[0003]目前測量溫度的方法主要包括:接觸式和非接觸式兩種。其中接觸式主要包括:采用酒精或汞等膨脹測溫法；采用熱電偶或熱電阻接觸測試溫度的電學測溫法及超聲測溫法等。這些方法一般測試設備結構簡單、準確度高，但對測量范圍有限，主要用于低溫測量，也無法滿足某些需要非接觸測量條件的需要。非接觸式目前主要是利用熱輻射進行測溫的輻射測溫法，該方法無需接觸被測物體、反應速度快，但易受測量環境、距離等外部因素的影響，測量誤差大。此外，國內外也開展了利用磁學、頻率及CT等方法進行無創測量溫度的方法，但這些方法一般測試設備龐大、價格昂貴、實時性較差，不利于普及。
[0004]光聲成像是近年來發展起來的一種無損醫學成像方法，它結合了光學成像的高分辨和超聲成像的深度特性，可提供高分辨率和高對比的組織及功能成像。目前已有研究表明光聲信號與被測目標本身的溫度有著密切的聯系，因此，可用來進行溫度探測。
[0005]但是，目前光聲測溫裝置使用的都是單波長測量，容易受系統、環境、目標狀態及測量角度等影響，尤其是在復雜結構中，光聲信號強度并非隨溫度線性增長，加之輸出光強的變化，會出現在不同溫度條件下，探測到的目標光聲信號強度卻相同的現象，造成無法判斷溫度或導致結果誤差大。
【實用新型內容】
[0006]為此，本實用新型所要解決的技術問題在于現有光聲溫度測量裝置只使用一個波長的激光測量一次，其測量結果易受測量系統的精度、測量環境、測量狀態的影響從而導致測量精度不高，從而提出一種利用多個不同波長的激光來測量被測體溫度來減小測量誤差、提高測量精度的溫度測量系統。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型提供了如下技術方案:
[0008]—種溫度測量系統，包括:
[0009]激光產生器，用于提供至少兩個不同波長的激光來照射被測體以產生光聲信號；
[0010]光聲信號探測器，設置在被測體附近，用于分別檢測被測體吸收至少兩個不同波長的激光能量后升溫膨脹所產生的光聲信號的強度；
[0011]處理器，用于根據所檢測到的光聲信號的強度獲取被測體的溫度。
[0012]優選地，還包括:
[0013]脈沖發射接收器，用于接收光聲信號探測器檢測到的光聲信號的強度并進行放大處理；
[0014]信號采樣器，用于對脈沖發射接收器接收的光聲信號強度進行采樣處理，并將采樣處理后的信號輸入到處理器。
[0015]優選地，還包括:
[0016]分束器，用于將激光產生器發出的激光分成兩束，其中一分束激光用于照射被測體以產生光聲信號；
[0017]激光能量計，用于檢測另一分束激光的光強，并將其傳輸給處理器，以獲取激光產生器發出的激光強度。
[0018]優選地，激光產生器為多波長調諧脈沖激光器、或由多個不同波長的單脈沖激光器通過光纖集成組成、或者由多個不同波長的半導體激光器組成。
[0019]優選地，光聲信號探測器為單個超聲探頭或陣列超聲探頭或水聽器或聚焦換能器或臨床用B超探頭。
[0020]本實用新型的上述技術方案相比現有技術具有以下優點:
[0021]本實用新型提供的溫度測量系統，其激光產生器可以提供多個不同波長的短脈沖激光來分別照射被測體，相應地多次獲取被測體的光聲信號強度，最后根據該多個入射激光波長與光聲信號強度的對應關系或其在波長-光聲信號強度坐標系中的位置來確定被測體的溫度。該溫度測量系統可以減少因測量誤差、測量系統的精確度、以及入射激光光強、激光波長、測溫距離、測量角度、還有包括氣流和雜質等環境因素所帶來的測量誤差，提高光聲溫度測量的精確度和穩定性，并進一步擴展了非接觸式溫度測量方法的適用范圍。另外，該溫度測量系統可實現溫度的非接觸測量，無需接觸被測體、反應速度快。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實用新型實施例的溫度測量系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型的內容，下面結合附圖和實施例對本實用新型所提供的技術方案作進一步的詳細描述。
[0024]如圖1所示，本實施例提供了一種溫度測量系統，包括:
[0025]激光產生器1，用于提供至少兩個不同波長的短脈沖激光來照射被測體以產生光聲信號，該激光產生器I為多波長調諧脈沖激光器(0P0激光器)，其提供的激光波長范圍主要在紅光及近紅外區域680nm?1200nm，也可以由多個不同波長的單脈沖激光器通過光纖集成組成，還可以由多個不同波長的半導體激光器組成；
[0026]光聲信號探測器3，設置在被測體附近，用于分別檢測被測體吸收不同波長的激光能量后升溫膨脹所產生的光聲信號的強度，該光聲信號探測器3為超聲換能器，其中心頻率范圍在IMHz?60MHz之間，具體可為單個超聲探頭或陣列超聲探頭或水聽器或聚焦換能器或臨床用B超探頭；
[0027]處理器7，用于根據所檢測到的光聲信號的強度獲取被測體的溫度，同時也可用于控制激光產生器I輸出的激光波長和光強。
[0028]本實施例提供的溫度測量系統可實現溫度的非接觸測量，無需接觸被測體、反應速度快，且該溫度測量系統可提供多個不同波長的短脈沖激光來照射被測體，并相應地獲取多個被測體發出的光聲信號。即通過改變入射激光波長來多次測量被測體的溫度，可以減小測量系統、環境、目標狀態及測量角度等因素對測量結果的影響，從而提高溫度測量的準確性。
[0029]本實施例中的處理器7通過運行一系列指令，來根據光聲信號探測器3所檢測到的光聲信號強度獲取被測體溫度，從而使得該溫度測量系統最終獲取被測體的溫度。
[0030]優選地，本實施例提供的溫度測量系統還包括:
[0031]脈沖發射接收器4，用于接收光聲信號探測器3檢測到的光聲信號的強度并進行放大處理；
[0032]信號采樣器5，用于對脈沖發射接收器4接收的光聲信號強度進行采樣處理，并將采樣處理后的信號輸入到處理器7。
[0033]脈沖發射接收器4主要用于將光聲信號探測器3轉換過來的電信號進行放大處理以使得后續的信號采樣器5可以準確采樣、信號采樣器5可以將脈沖發射接收器4輸出的模擬信號轉換為數字信號以方便處理器7的運算得出被測體溫度。
[0034]優選地，本實施例提供的溫度測量系統還包括:
[0035]分束器2，用于將激光產生器I發出的激光分成兩束，且該分束器2可準確控制各分束激光的光強，其中一分束激光用于照射被測體以產生光聲信號，該分束激光的光強為激光產生器I發出的激光光強的90% ;
[0036]激光能量計8，用于檢測另一分束激光的光強以獲取激光產生器I發出的激光強度，實時監控輸出的激光能量，該激光能量計8與處理器7連接將其實時獲取的該分束激光的光強傳輸給處理器7。
[0037]本實施例提供的溫度測量系統中的分