CN104390727B - 一种电机转子在线测温探头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机转子在线测温探头，由反射镜、红外光源、聚焦镜、接收元件、滤光器、隔热套组成，整体由隔热套保护并螺装在机壳或端盖上。与一般红外测温探头不同，本发明设置了滤光器，有效克服了转子表面因旋转而造成反射不稳定和偏光现象；同时，测量元件安装在隔热保护套内，既减轻了热传导对光电元件的热冲击，又减小了电机运行时机体振动对元件的机械冲击。本探头具有测量准确、安全性好、对电机结构影响小等特点，可以方便快捷的安装在电机端盖上，实现对旋转的转子端面进行实时连续的温度测量，有效解决了以往在端盖开窗口带来的热量损失和安全风险，也克服了转子表面贴测温试纸只能解体检查最高温度不能反映温度变化过程的问题。

Description

一种电机转子在线测温探头

技术领域

本发明涉及电机检测领域，涉及一种测温装置，特别涉及一种电机转子在线测温探头。

背景技术

电机运行时的转子温度及变化趋势是反映电机品质的重要表征，尤其是永磁电机，转子上永磁材料的磁通-温度特性更是决定了电机整体性能。当笼型转子高速旋转时，无法使用接触式测温方法直接测量，而在电机试验过程中又经常需要检测转子表面温度。目前主要靠两种方法实现：一、端盖开窗方式，这种方式是在电机端盖开窗口，平时以活动盖板遮盖，当测温时打开盖板，由人工通过红外测温仪器进行测量。这种方法的主要缺点是电机内部热量会在窗口打开时大量散失，使用普通红外测温仪器也不能消除转子高速旋转时表面对红外线反射不连续和偏光造成的误差，这都使得测量结果存在很大偏差，而且开窗也给测量人员人身安全带来很大风险；二、温度试纸，这种方式是提前在转子表面特定位置贴好温度试纸，待试验结束后通过检查试纸指示来测量转子温度。很显然，测温试纸无法实时获得转子温度，只能等电机试验完解体才行。在试验永磁电机时，如果不能及时了解转子温度而导致试验过程中材料失磁，将是不可接受的。而且，高速旋转下试纸也有被吹掉的情况发生。

发明内容

本发明提供一种电机转子在线测温探头，以实现对旋转的转子表面进行实时连续的温度测量目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电机转子在线测温探头，其特征在于：测温探头由反射镜、红外光源、聚焦镜、滤光器、隔热套、固定背帽组成，反射镜、红外光源、聚焦镜、滤光器依次通过固定背帽整体安装在隔热套内，通过螺纹安装在电机端盖上，当电机通电转子旋转时，测温探头能够连续获得转子端面温度信号。

进一步，隔热套为ABS塑料，外径为M16螺纹，内径为8.3mm，长60mm，内腔真空镀铝，膜厚40μm。隔热套内腔前端套M9螺纹，装铝制堵头，堵头厚4mm中间开直径6mm光学孔；隔热套内腔后端套M9螺纹，装铝制堵头，堵头厚4mm中间开直径3mm过线孔。

进一步，光学元件反射镜、红外光源、聚焦镜、滤光器依次之间由外径8.3mm、内径8.0mm铝管分段相隔以保证相互位置。

进一步，滤光器为偏光敏感度低的滤光镜。滤光镜口径为8.3mm，厚度2.03mm，无反射平面玻璃内镀硒化锌膜层，膜厚20μm，距离聚焦镜16mm。聚焦镜口径为8.3mm，厚度5.0mm，K9玻璃，焦距15mm，距离反射镜25mm。反射镜口径为8.3mm，厚度4.2mm，K9玻璃镀金，焦距11mm。

滤光器，是一种偏光敏感度低的滤光玻璃，设置在测温探头最前端，红外线射出时为平行光，它能够提高红外线受转子旋转而造成反射信号断续对接收元件的可接受程度，同时降低接收元件对偏光的敏感度，滤光器不会对射出光线产生影响；当红外线反射进入时，首先经过滤光器的偏光过滤，滤除10%-20%偏光及干扰。入射光经过滤光器虽然有一定衰减，但能显著提高后级元件的辨识精度和信号连续程度，从而提高了整个测温探头对旋转表面测量的精度。

本发明还提供了一种隔热套，测温探头的光电元件均安装在隔热套内，它由耐温隔热材料制成，有一定弹性和韧性。与一般红外测温探头不同，本发明由于设置了滤光器，有效克服了转子表面因旋转而造成反射不稳定和偏光现象；同时，测量元件安装在隔热保护套内，既减轻了热传导对光电元件的热冲击，又减小了电机运行时机体振动对元件的机械冲击。

本探头具有测量准确、安全性好、对电机结构影响小等特点，可以方便快捷的安装在电机端盖上，实现对旋转的转子端面进行实时连续的温度测量，有效解决了以往在端盖开窗口带来的热量损失和安全风险，也克服了转子表面贴测温试纸只能解体检查最高温度不能反映温度变化过程的问题。

附图说明

图1为本发明一种电机转子在线测温探头结构框图

1、隔热套 2、反射镜 3、红外光源 4、聚焦镜 5、背帽 6、电机端盖 7、滤光器。

具体实施方式

一种电机转子在线测温探头，其特征在于：测温探头由反射镜2、红外光源3、聚焦镜4、滤光器7、隔热套1、固定背帽5组成，反射镜、红外光源、聚焦镜、滤光器依次通过固定背帽5整体安装在隔热套1内，通过螺纹安装在电机端盖6上，当电机通电转子旋转时，测温探头能够连续获得转子端面温度信号。隔热套1为ABS塑料，外径为M16螺纹，内径为8.3mm，长60mm，内腔真空镀铝，膜厚40μm。隔热套内腔前端套M9螺纹，装铝制堵头，堵头厚4mm中间开直径6mm光学孔；隔热套内腔后端套M9螺纹，装铝制堵头，堵头厚4mm中间开直径3mm过线孔。反射镜、红外光源、聚焦镜、滤光器依次之间由外径8.3mm、内径8.0mm铝管分段相隔以保证相互位置。滤光器7为偏光敏感度低的滤光镜。所述滤光镜口径为8.3mm，厚度2.03mm，无反射平面玻璃内镀硒化锌膜层，膜厚20μm，距离聚焦镜16mm。所述聚焦镜4口径为8.3mm，厚度5.0mm，K9玻璃，焦距15mm，距离反射镜25mm。所述反射镜2口径为8.3mm，厚度4.2mm，K9玻璃镀金，焦距11mm。

使用时，将本发明一种电机转子在线测温探头，发射红外光源2信号一端调试对准电机转子，另一端输出信号线与信号接收器连接，最终转化为实测的连续变化的温度数据。

Claims (7)

1.一种电机转子在线测温探头，其特征在于：测温探头由反射镜（2）、红外光源（3）、聚焦镜（4）、滤光器（7）、隔热套（1）、固定背帽（5）组成，反射镜、红外光源、聚焦镜、滤光器依次通过固定背帽（5）整体安装在隔热套（1）内，通过螺纹安装在电机端盖（6）上，当电机通电转子旋转时，测温探头能够连续获得转子端面温度信号，所述隔热套（1）内腔前端套M9螺纹，装铝制堵头，堵头厚4mm中间开直径6mm光学孔；隔热套（1）内腔后端套M9螺纹，装铝制堵头，堵头厚4mm中间开直径3mm过线孔。

2.根据权利要求1所述的一种电机转子在线测温探头，其特征在于：所述隔热套（1）为ABS塑料，外径为M16螺纹，内径为8.3mm，长60mm，内腔真空镀铝，膜厚40μm。

3.根据权利要求1所述的一种电机转子在线测温探头，其特征在于：所述反射镜、红外光源、聚焦镜、滤光器依次之间由外径8.3mm、内径8.0mm铝管分段相隔以保证相互位置。

4.根据权利要求1所述的一种电机转子在线测温探头，其特征在于：所述滤光器（7）为偏光敏感度低的滤光镜。

5.根据权利要求3所述的一种电机转子在线测温探头，其特征在于：所述滤光镜口径为8.3mm，厚度2.03mm，无反射平面玻璃内镀硒化锌膜层，膜厚20μm，距离聚焦镜16mm。

6.根据权利要求1所述的一种电机转子在线测温探头，其特征在于：所述聚焦镜（4）口径为8.3mm，厚度5.0mm，K9玻璃，焦距15mm，距离反射镜25mm。

7.根据权利要求1所述的一种电机转子在线测温探头，其特征在于：所述反射镜（2）口径为8.3mm，厚度4.2mm，K9玻璃镀金，焦距11mm。