[發(fā)明專利]應(yīng)用于液氧環(huán)境中的攝像系統(tǒng)

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010184943.6
• 申請(qǐng)日: 2010-05-27
• 公開（公告）號(hào): CN101854476A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹劍中;武力;馮輝;張海峰;閆阿奇;董森;武登山;祝青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所;北京宇航系統(tǒng)工程研究所
• 主分類號(hào): H04N5/225
• 分類號(hào): H04N5/225;G03B17/55
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 徐平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種攝像系統(tǒng)，具體涉及一種可在液氧環(huán)境或液氮環(huán)境中正常工作的攝像系統(tǒng)，該系統(tǒng)可正常工作的溫度范圍為-196℃～+60℃，最大工作壓力為0.6Mpa。

背景技術(shù)

現(xiàn)有攝像機(jī)標(biāo)稱的最低溫度最低為-40℃，其正常使用的最低極限溫度一般在-60～-50℃，受限于此溫度的主要原因是電子元器件的最低使用溫度要求，低于此溫度后電子元器件的故障概率將大大提高，從而導(dǎo)致攝像機(jī)無法正常工作。

目前技術(shù)條件下，電子元件的使用溫度無法產(chǎn)生質(zhì)變以適應(yīng)低溫環(huán)境，而市場上也無相應(yīng)配套的任何保溫裝置以達(dá)到低溫環(huán)境工作的目的。

而液氧為淺藍(lán)色液體，并具有強(qiáng)順磁性，通常氣壓101.325kPa下密度1.141g/cm³，凝固點(diǎn)-222.65℃，沸點(diǎn)為-182.96℃。由于它的低溫特性，液氧會(huì)使其接觸的物質(zhì)變得非常脆，現(xiàn)有攝像系統(tǒng)除無法滿足該環(huán)境的溫度要求外，在產(chǎn)生震動(dòng)時(shí)，也將直接導(dǎo)致攝像系統(tǒng)的損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種應(yīng)用于低溫液氧環(huán)境中的攝像系統(tǒng)，主要解決了現(xiàn)有攝像系統(tǒng)無法在低溫高壓液氧環(huán)境中工作的問題。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下：

該應(yīng)用于液氧環(huán)境中的攝像系統(tǒng)包括由光學(xué)鏡頭和圖像傳感器組成的攝像裝置，攝像裝置固定于內(nèi)層保溫裝置中，內(nèi)層保溫裝置包括內(nèi)層透窗、內(nèi)層殼體9和內(nèi)層蓋板，內(nèi)層透窗和內(nèi)層蓋板固定設(shè)置于內(nèi)層殼體兩側(cè)，內(nèi)層透窗設(shè)置于靠近光學(xué)鏡頭一側(cè)，內(nèi)層蓋板設(shè)置于靠近圖像傳感器一側(cè)；所述內(nèi)層蓋板上設(shè)置有圖像傳感器傳輸線用的內(nèi)層出線孔。

根據(jù)具體環(huán)境要求，若工作環(huán)境溫度較低及壓力較大時(shí)，需采用雙層保溫裝置，這時(shí)將內(nèi)層保溫裝置固定于外層保溫裝置中，外層保溫裝置包括外層透窗、外層殼體和外層蓋板，外層透窗和外層蓋板固定設(shè)置于外層殼體兩側(cè)，外層透窗設(shè)置于靠近內(nèi)層透窗一側(cè)，外層蓋板設(shè)置于靠近內(nèi)層蓋板一側(cè)；所述外層蓋板上設(shè)置有圖像傳感器傳輸線用的外層出線孔。

內(nèi)層保溫裝置與攝像裝置之間形成的腔體填充聚氨脂或抽真空。內(nèi)層保溫裝置與外層保溫裝置之間形成的腔體填充聚氨脂。

內(nèi)層殼體和內(nèi)層蓋板之間用銦絲進(jìn)行密封，內(nèi)層殼體和內(nèi)層透窗之間用銦絲進(jìn)行密封；外層殼體和外層蓋板之間用銦絲進(jìn)行密封，外層殼體和外層透窗之間用銦絲進(jìn)行密封，該系統(tǒng)內(nèi)所有接縫處均可用銦絲進(jìn)行密封，以確保其保溫性能。

外層透窗和外層蓋板通過螺紋連接固定設(shè)置于外層殼體兩側(cè)，內(nèi)層透窗和內(nèi)層蓋板通過螺紋連接固定設(shè)置于內(nèi)層殼體兩側(cè)；攝像裝置通過螺紋連接固定于內(nèi)層保溫裝置內(nèi)。

外層殼體的螺紋連接用螺釘于外層殼體內(nèi)外兩側(cè)接觸部分均設(shè)置有聚四氟乙烯隔熱密封圈；內(nèi)層殼體的螺紋連接用螺釘于內(nèi)層殼體內(nèi)外兩側(cè)接觸部分均設(shè)置有聚四氟乙烯隔熱密封圈；攝像裝置靠近內(nèi)層殼體一側(cè)設(shè)置有螺紋孔，螺釘通過內(nèi)層殼體和螺紋孔將攝像裝置固定于內(nèi)層保溫裝置中，螺釘靠近螺紋孔一側(cè)設(shè)置有線接觸絕熱機(jī)構(gòu)，螺釘靠近內(nèi)層殼體兩側(cè)設(shè)均置有聚四氟乙烯隔熱密封圈。

內(nèi)層蓋板和外層蓋板可直接選用密封插頭。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

該攝像系統(tǒng)將攝像裝置設(shè)置于采用聚氨脂發(fā)泡材料填充形成的雙層絕熱保溫結(jié)構(gòu)內(nèi)部，有效地解決攝像裝置的耐低溫問題，拓展了攝像裝置的使用環(huán)境溫度，可于溫度為-190～-170℃的極端低溫高壓環(huán)境下正常工作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明攝像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為螺紋連接處具體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳述：

該應(yīng)用于液體低溫環(huán)境中的攝像系統(tǒng)，包括由光學(xué)鏡頭11和圖像傳感器15組成的攝像裝置，攝像裝置固定于內(nèi)層保溫裝置中，內(nèi)層保溫裝置包括內(nèi)層透窗5、內(nèi)層殼體9和內(nèi)層蓋板12，內(nèi)層透窗5和內(nèi)層蓋板12固定設(shè)置于內(nèi)層殼體9兩側(cè)，內(nèi)層透窗5設(shè)置于靠近光學(xué)鏡頭11一側(cè)，內(nèi)層蓋板12設(shè)置于靠近圖像傳感器15一側(cè)；內(nèi)層蓋板12上設(shè)置有圖像傳感器15傳輸線用的內(nèi)層出線孔。

根據(jù)不同工作條件，可在內(nèi)層保溫裝置外增設(shè)外層保溫裝置；內(nèi)層保溫裝置固定于外層保溫裝置中，外層保溫裝置包括外層透窗1、外層殼體4和外層蓋板13，外層透窗1和外層蓋板13固定設(shè)置于外層殼體4兩側(cè)，外層透窗1設(shè)置于靠近內(nèi)層透窗5一側(cè)，外層蓋板13設(shè)置于靠近內(nèi)層蓋板12一側(cè)；外層蓋板13上設(shè)置有圖像傳感器15傳輸線用的外層出線孔。外層蓋板13和內(nèi)層蓋板12采用間隙配合，同時(shí)為了增大傳導(dǎo)熱阻，將內(nèi)層蓋板加工成“瓶頸”結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)件最小壁厚處為1mm。