CN105606137B - 一种在高温环境下工作的光传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在高温环境下工作的光传感器，由高温采光段、隔热导光段、滤光段和光敏传感器装配段组成。所述的传感器能够在高温环境下工作，近距离的检测并传送光信号，有利于提高设备的效能和产品的质量控制。
Description
技术领域
本发明涉及传感器领域，具体涉及一种在高温环境下工作的光传感器。
背景技术
光传感器是利用光敏元件将光信号转换为电信号的传感器，它的敏感波长在可见光波长附近，包括红外线波长和紫外线波长。光传感器不只局限于对光的探测，它还可以作为探测元件组成其他传感器，对许多非电量进行检测，只要将这些非电量转换为光信号的变化即可。光传感器是目前产量最多、应用最广的传感器之一，它在自动控制和非电量电测技术中占有非常重要的地位。
光敏传感器作为检测元件在燃烧设备上应用很广，但其能承受的工作环境温度都不高，大多在100℃以下，传统的光敏传感器，一般只能在80-200℃的环境中工作。工业领域如锅炉燃烧器、冶炼炉以及其它高温环境中，提供能够在高温环境工作的光传感器，对燃烧效果或者冶炼效果近距离监测，对实现安全监控意义很大，有利于提高设备的效能和产品的质量控制。
发明内容
本发明旨在提供一种可在高温环境下工作的光传感器，从而近距离监测高温环境的设备运行效果，有利于提高设备的效能和产品的质量控制。
本发明所述的一种在高温环境下工作的光传感器，包括高温采光段、隔热导光段、光敏传感器装配段，所述的高温采光段、隔热导光段、光敏传感器装配段依次连接成一体；
所述高温采光段包括外套、导光玻璃、热量阻隔层，所述的外套嵌套于导光玻璃上，覆盖了导光玻璃的整个侧壁，所述的外套和导光玻璃之间设有热量阻隔层；所述的外套的材质为耐高温且低导热系数的材料；
所述的隔热导光段包括导光棒，所述的导光棒为中空的圆管，管壁采用不透光、耐热且低导热系数的材料制成；
所述的光敏传感器装配段上安装有光敏传感器。
所述的在高温环境下工作的光传感器，还包括滤光段，所述的滤光段设于隔热导光段和光敏传感器装配段之间，其上设有安装槽，所述的安装槽用于安装滤光片。
所述的隔热导光段后端装配有后安装座，通过后安装座与滤光段连接成一体。
所述的隔热导光段前端装配有前安装座，前安装座上设有插口，高温采光段嵌套插入插口中；所述的插口内壁设有热量阻隔层，外壁设有外螺纹，通过配合螺帽，收紧插口，夹紧高温采光段。
优选的，所述外套的材质为陶瓷。
优选的，所述热量阻隔层为耐高温胶水层。
优选的，所述中空导光棒采用电木加工成型。
本发明的益处在于：
1、传统的光敏传感器能承受的工作环境温度都不高，本发明的高温采光段外套采用陶瓷等耐高温且导热系数低的材料制备成型，且在在外套和导光玻璃之间填充的高温胶水等耐高温材料作为热量阻隔层，确保可以在高温环境中近距离的检测到光信号，并最大量的阻隔了高温热量的传递；
2、导光棒采用易加工成型的耐高温且低导热系数的材料制备成型，可根据高温采光段通过截面的形状和大小，设计加工导光孔截面及长度，以保证从采光段获得的光信号能够到达并且满足光敏传感器的要求，同时起到隔阻高温采光段热量传递的作用，尽量减少到达光敏传感器的热量；
3、本发明解决了传统的光敏传感器能承受的工作环境温度不高的问题,；
4、本发明所述的传感器能够在高温环境下工作，近距离的检测并传送光信号，有利于提高设备的效能和产品的质量控制；
5、本发明所述的在高温环境下工作的光传感器价格成本低，装配维修简单。
附图说明
图1为一种在高温环境下工作的光传感器的装配结构图；
图2为高温采光段结构图；
图3为隔热导光段结构图；
图4为滤光段结构图。
图中的序号和各部分结构及名称如下：
1-高温采光段；2-隔热导光段；3-滤光段；4-光敏传感器装配段；11-外套；12-导光玻璃；13-热量阻隔层； 21-中空导光棒；22-前安装座；23-后安装座；24-插口；31-滤光片；32-安装槽。
具体实施方式
下面结合附图具体阐述本发明的实施例
如图1-4所示，
本发明所述的一种在高温环境下工作的光传感器，包括高温采光段1、隔热导光段2、光敏传感器装配段4，所述的高温采光段1、隔热导光段2、光敏传感器装配段4依次连接成一体；
所述高温采光段1包括外套11、导光玻璃12、热量阻隔层13，所述的外套11嵌套于导光玻璃12上，覆盖了导光玻璃12的整个侧壁，所述的外套11和导光玻璃12之间设有热量阻隔层13；
所述的隔热导光段2包括导光棒21，所述的导光棒21为中空的圆管，管壁采用电木制成；
所述的光敏传感器装配段4上安装有光敏传感器。
所述的在高温环境下工作的光传感器，还包括滤光段3，所述的滤光段3设于隔热导光段2和光敏传感器装配段4之间，其上设有安装槽32，所述的安装槽32用于安装滤光片31。
所述的隔热导光段2后端装配有后安装座23，通过后安装座23与滤光段3连接成一体。
所述的隔热导光段2前端装配有前安装座22，前安装座22上设有插口24，高温采光段1嵌套插入插口24中；所述的插口24内壁设有热量阻隔层13，外壁设有外螺纹，通过配合螺帽，收紧插口24，夹紧高温采光段1。
所述外套11的材质为陶瓷。
所述热量阻隔层13为耐高温胶水层。
从高温采光段1采集的光信号，经过隔热后进入导光棒21，被滤光片31过滤后，传播给光敏传感器，满足了光敏传感器所需的敏感波长和工作环境温度要求，将获得的光信号转化为电信号传给处理器，从而近距离监测高温环境的设备运行效果，有利于提高设备的效能和产品的质量控制。
实验效果证明，通过上述实施例加工装配的在高温环境下工作的光传感器，其高温采光段可以直接进入1400℃的燃烧器内探测点火效果，为提高设备的点火和运行效果提供了最佳检测信号数据。
Claims (7)
1.一种在高温环境下工作的光传感器，包括高温采光段（1）、隔热导光段（2）、光敏传感器装配段（4），所述的高温采光段（1）、隔热导光段（2）、光敏传感器装配段（4）依次连接成一体；其特征在于：
所述高温采光段（1）包括外套（11）、导光玻璃（12）、热量阻隔层（13），所述的外套（11）嵌套于导光玻璃（12）上，覆盖了导光玻璃（12）的整个侧壁，所述的外套（11）和导光玻璃（12）之间设有热量阻隔层（13）；所述的外套（11）的材质为耐高温且低导热系数的材料；
所述的隔热导光段（2）包括导光棒（21），所述的导光棒（21）为中空的圆管，管壁采用不透光、耐热且低导热系数的材料制成；
所述的光敏传感器装配段（4）上安装有光敏传感器。
2.如权利要求1所述的在高温环境下工作的光传感器，其特征在于：还包括滤光段（3），所述的滤光段（3）设于隔热导光段（2）和光敏传感器装配段（4）之间，其上设有安装槽（32），所述的安装槽（32）用于安装滤光片（31）。
3.如权利要求2所述的在高温环境下工作的光传感器，其特征在于：所述的隔热导光段（2）后端装配有后安装座（23），通过后安装座（23）与滤光段（3）连接成一体。
4.如权利要求1所述的在高温环境下工作的光传感器，其特征在于：所述的隔热导光段（2）前端装配有前安装座（22），前安装座（22）上设有插口（24），高温采光段（1）嵌套插入插口中；所述的插口（24）内壁设有热量阻隔层（13），外壁设有外螺纹，通过配合螺帽，收紧插口（24），夹紧高温采光段（1）。
5.如权利要求1所述的在高温环境下工作的光传感器，其特征在于：所述外套（11）的材质为陶瓷。
6.如权利要求1所述的在高温环境下工作的光传感器，其特征在于：所述热量阻隔层（13）为耐高温胶水层。
7.如权利要求1-4任一项所述的在高温环境下工作的光传感器，其特征在于：所述中空导光棒（21）采用电木加工成型。
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