CN106536764A - 感应加热系统温度传感器组件 - Google Patents

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Abstract

一种感应加热系统包含被配置成相对于工件移动的感应加热头组件。感应加热系统可还包含：温度传感器组件，被配置成检测工件的温度；和/或行程传感器组件，被配置成检测感应加热头组件相对于工件的位置、移动或移动方向，并将反馈信号传输到控制器，其中控制器被配置成至少部分基于所述反馈信号而调整由电源提供到感应加热头组件的电力。在某些实施例中，感应加热系统可还包含：接线盒，被配置成接收反馈信号，执行反馈信号的某些转换并将反馈信号提供到电源。此外，在某些实施例中，感应加热系统可包含：感应器立架组件，被配置成将感应加热头组件紧靠工件固持。

Description

感应加热系统温度传感器组件
背景技术
本公开总的来说涉及感应加热的领域。更具体来说，本公开涉及使用可移动的感应加热头组件、温度传感器组件以及行程传感器组件。
感应加热可用于在焊接之前预加热金属或在焊接之后后加热金属。将多件钢(或其它材料)焊接在一起是众所周知的。例如，通常通过取一件平坦的钢并对钢进行轧制而形成管道。接着沿着轧制钢的端部进行纵向焊接，因此形成一段管道。可通过将邻近的多段管道沿圆周焊接在一起而形成管线。焊接钢(或其它材料)的其它应用包含造船、铁路场、油罐卡车或其它较高强度合金焊接。
当焊接钢(或其它材料)时，通常需要沿着焊接路径预加热工件。使用预加热来沿着焊接路径而升高工件的温度，这是因为在焊接路径被预加热时，特别是在高合金钢正被焊接时，填料金属较好地结合到工件。在不进行预加热的情况下，很有可能填料金属将不会与工件很好地结合，并且例如，裂纹可形成。通常，在焊接之前，钢被预加热到约300℉。
常规预加热技术使用“玫瑰花蕾(rose bud)”(燃烧气体火焰炬)、电阻“薄板”或感应加热毯以预加热钢。例如，玫瑰花蕾可沿着焊接路径而布置，通常每3到6英尺，一个玫瑰花蕾位于焊接路径的每一侧上，或一个玫瑰花蕾覆盖焊接路径的两侧。玫瑰花蕾保留在适当位置处持续一段相对长的时间(例如，针对3”厚钢，持续长达两小时)。在已预加热焊接路径之后，移除玫瑰花蕾，并在焊接路径冷却之前执行焊接。
感应加热毯用于通过如下方式而预加热焊接处：缠绕感应毯(例如，位于热安全材料内的感应缆线)以及在工件中感应出电流。感应加热可以是特别在静止工件上预加热的快速且可靠的方式。然而，感应毯在用于移动的工件时具有某些难处，并且一些管道焊接应用具有固定位置焊机，其中管道移动或旋转经过焊接位置。液体冷却的缆线提供线圈布置方面的灵活性，但具有旋转的管道卷起缆线或磨穿绝缘层等类似问题。
其它预加热焊接路径的方法包含将整个工件布置在炉中(花费的时间与使用玫瑰花蕾的时间一样长)、感应加热或电阻加热焊丝。当通过这些常规技术预加热时，加热装置被布置在焊接路径上的一个位置处，直到此位置被加热为止。接着，执行焊接，并移动加热装置。
通常，这些用于预加热工件的常规做法使用各种方法(例如，温度敏感蜡笔)监视工件的温度，但不具有用于控制电源的温度反馈。因此，用于预加热焊接路径并将温度和/或行程反馈纳入到预加热的控制中的系统是合需的。
发明内容
本文所述的实施例包含一种感应加热系统，具有被配置成相对于工件移动的感应加热头组件。感应加热系统可还包含：温度传感器组件，被配置成检测工件的温度；和/或行程传感器组件，被配置成检测感应加热头组件相对于工件的位置、移动或移动方向，并将反馈信号传输到控制器，其中控制器被配置成至少部分基于所述反馈信号而调整由电源提供到感应加热头组件的电力。在某些实施例中，感应加热系统可还包含：接线盒，被配置成接收反馈信号，执行反馈信号的某些转换并将反馈信号提供到电源。此外，在某些实施例中，感应加热系统可包含：感应器立架组件，被配置成将感应加热头组件紧靠工件固持。
附图简单说明
当参照附图阅读具体实施方式时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，其中在全部附图中，相同附图标记表示相同部分，其中：
图1是根据本公开的实施例的感应加热系统的立体图；
图2是根据本公开的实施例的感应加热系统的电源的框图；
图3是根据本公开的实施例的感应加热系统的感应加热头组件的俯视立体图；
图4是根据本公开的实施例的图3的感应加热头组件的仰视立体图；
图5是根据本公开的实施例的图3的感应加热头组件的分解立体图，其示出了支架和可调整连接机构；
图6是根据本公开的实施例的图3的感应加热头组件的立体图，其示出了处于已调整位置中的可调整手柄；
图7A是根据本公开的实施例的感应加热头组件的主壳体和感应头控制组件的部分剖切立体图；
图7B是根据本公开的实施例的感应加热头组件的立体图；
图7C是根据本公开的实施例的感应加热头组件的剖切侧视图；
图8是根据本公开的实施例的感应加热头组件的感应头的分解图；
图9是根据本公开的实施例的图8的感应头的导电线圈的立体图；
图10A到图10C是图9的导电线圈的替代实施例的立体图；
图11是根据本公开的实施例的感应加热头组件的实施例的主壳体和温度传感器组件的侧视图；
图12是根据本公开的实施例的感应加热头组件的温度传感器组件的第一支架和第二支架、温度传感器组件的可调整连接机构以及主壳体的放大立体图；
图13是根据本公开的实施例的感应加热头组件的温度传感器组件的第一支架和第二支架、温度传感器组件的可调整连接机构以及主壳体的分解立体图；
图14是根据本公开的实施例的感应加热头组件的温度传感器组件和主壳体的前视图；
图15是根据本公开的实施例的温度传感器组件的支架的立体图；
图16是根据本公开的实施例的温度传感器组件的立体图；
图17A是根据本公开的实施例的温度传感器组件的部分剖切侧视图；
图17B是根据本公开的实施例的温度传感器组件的立体图；
图17C是根据本公开的实施例的温度传感器组件的分解立体图；
图18是根据本公开的实施例的感应加热头组件的侧视图，其中所述感应加热头组件具有附接到感应加热头组件的前侧的第一温度传感器组件以及附接到感应加热头组件的后侧的第二温度传感器组件；
图19是根据本公开的实施例的感应加热头组件的行程传感器组件和主壳体的前侧仰视立体图；
图20是根据本公开的实施例的感应加热头组件的行程传感器组件和主壳体的后侧仰视立体图；
图21是根据本公开的实施例的行程传感器组件的张紧机构的放大立体图；
图22是根据本公开的实施例的行程传感器组件的部分剖切侧视图，其中所述行程传感器组件包含光学传感器；
图23是根据本公开的实施例的行程传感器组件的部分剖切侧视图，其中所述行程传感器组件包含转速计；
图24是根据本公开的实施例的行程传感器组件的部分剖切侧视图，其中所述行程传感器组件包含加速度计；
图25是根据本公开的实施例的感应器立架的侧视图，其中所述感应器立架被配置成将感应加热头组件固持在相对固定的位置中；
图26是图25的感应器立架的分解立体图；
图27是根据本公开的实施例的另一感应器立架的侧视图，其中所述感应器立架被配置成将感应加热头组件固持在相对固定的位置中；
图28是图27的感应器立架的主感应器交界主体的部分立体图；
图29是图27的感应器立架的主感应器交界主体的角对准板以及可调整管组件的部分剖切立体图；
图30是根据本公开的实施例的电源的立体图，其中所述电源包含可移除的接线盒和可移除的空气过滤组件；
图31是图30的可移除的接线盒和可移除的空气过滤组件的部分立体图；
图32是图30的可移除的接线盒和可移除的空气过滤组件的另一部分立体图；
图33A是根据本公开的实施例的可移除的接线盒的立体图，其中出于说明的目的，接线盒的检修门被移除。
图33B是根据本公开的实施例的接线盒的分解立体图；
图34是图30的电源的部分立体图，其示出了可移除的接线盒可通信耦接到的连接块；以及
图35是根据本公开的实施例的电源的控制器电路在控制来自电源的输出电力的同时可利用的温度斜坡的曲线图。
具体实施方式
本文所述的实施例包含一种感应加热系统，包含电源和感应头系统，所述感应头系统具有受电源控制的线圈。电源被配置成提供用于感应加热的电力，并且感应加热头组件被配置成在例如管道等工件中进行感应加热。感应加热头组件内的线圈针对电源而调谐，并且被配置成在电源的工作输出参数(电压、安培数、频率等等)以内工作的同时，在不使用阻抗匹配变压器的情况下将充足量的电力输送到工件以充分地预加热和/或后加热工件。因此，本文所述的感应加热系统省去了在感应加热头组件与电源之间所设置变压器的需要。
图1是根据本公开的感应加热系统10的实施例的立体图。如图1所图示，感应加热系统10包含电源12和感应加热头组件14，两者一起用以预加热和/或后加热工件16，例如，图1所图示的管道。如本文更详细地描述的，感应加热头组件14被配置成相对于工件16的表面移动，以使得能够跨越各种工件16而有效地执行感应加热。例如，在某些实施例中，感应加热头组件14包含轮子(或某一其它接触特征)，并且能够在轮子跨越工件16的表面滚动时相对于工件16移动(或者，在工件16相对于感应加热头组件14移动时，保持相对静止)。在其它实施例中，感应加热头组件14可在不接触工件16的情况下相对于工件16移动(或者，在工件16相对于感应加热头组件14移动时，保持相对静止)。感应加热头组件14可相对于工件16以许多不同方式移动。例如，当工件16是相对平坦的板时，感应加热头组件14可沿着大体上平行于平坦板的表面的平面平移，或者在平坦板相对于感应加热头组件14平移时，保持相对静止。然而，当工件16是管道时，如图1所图示的，感应加热头组件14可沿着管道的外圆周以大体上圆形的图案移动，或者在管道旋转并且管道的外圆周相对于感应加热头组件14移动时，保持相对静止。
如图1所图示的，电源12和感应加热头组件14经由缆线22而连接在一起以实现电力从电源12到感应加热头组件14的传输。在某些实施例中，缆线22还有利于将反馈从感应加热头组件14送至电源12，其中反馈由电源12使用以调整提供到感应加热头组件14的电力。
如本文更详细地描述的，感应加热头组件14大体上包含缆线张力消除盖24、主壳体26、温度传感器组件28以及行程传感器组件30。虽然在图中图示并在本文中描述为感应加热头组件14的一部分，但在某些实施例中，温度传感器组件28和/或行程传感器组件30可与感应加热头组件14分开作用(即，不附接到感应加热头组件14的主壳体26)。通常，来自温度传感器组件28和行程传感器组件30的反馈分别经由第一控制缆线18和第二控制缆线20而送至电源12，并且缆线张力消除盖24经由第三成束缆线22而从电源12接收电力。具体地说，温度传感器组件28包含用于检测工件16上的某一位置处的温度的温度传感器，并且温度传感器组件28被配置成将与工件16的温度相关的反馈信号送至电源12，其中电源12使用这些温度反馈信号以调整送至缆线张力消除盖24的电力。此外，行程传感器组件30包含用于检测感应加热头组件14相对于工件16的位置和/或移动(例如，速度、加速度、方向、距离等等)的行程传感器，并且行程传感器组件30被配置成将与感应加热头组件14的检测到的位置和/或移动相关的反馈信号送至电源12，其中电源12使用这些位置和/或移动反馈信号以调整被送至缆线张力消除盖24的电力。通常，来自温度传感器组件28和行程传感器组件30的反馈可实现许多控制技术，这些控制技术是电源12的控制器可实施的，例如，维持工件16的某些温度、提高或降低工件16的温度、对工件16上的期望目标位置维持给定量的热输入、在工件16上的各种位置之间改变热输入的量、基于操作参数(例如，加热参数等等)而改变热输入的量以及其它控制目标。
在某些实施例中，电源12经由成束缆线22而将交流(AC)电力提供到感应加热头组件14。提供到感应加热头组件14的AC电力产生AC磁场，所述AC磁场在工件16中感应出电磁场，因此导致工件16被加热。如本文更详细地描述的，在某些实施例中，感应加热头组件14包含安装在外壳中的线圈，所述线圈具有选用的通量汇聚器。在某些实施例中，线圈具有紧凑的多匝设计，并且可在提供宽广、一致的加热区的同时适应一定范围的管道直径。在某些实施例中，感应加热头组件14可使感应加热能够在相对于感应加热头组件14的正交轴线(例如，垂直轴线32和垂直的水平轴线34、36)各个位置处加强。例如，在某些实施例中，感应加热可在感应加热头组件14的前侧38(即，在移动方向之前的一侧)或尾侧40(即，在移动方向之后的一侧)处较多地加强，和/或在感应加热头组件14的侧向侧42、44(即，大体上平行于移动方向的两侧)处较多地加强。
如上所述，电源12可以是能够将足够的电力输出到感应加热头组件14以产生工件16的感应加热的任何电源。例如，在某些实施例中，电源12可能够输出高达300安的电力，然而，其它实施例可能够产生更大的输出电流(例如，高达350安或甚至更大)。在某些实施例中，电源12包含如本文所述的转换器电路，其中所述转换器电路提供被施加到感应加热头组件14的AC输出。图2图示根据本公开的示范性开关电源12的内部部件。如图2所图示的，电源12包含整流器电路46、逆变器电路48、控制器电路50和输出电路52。图2所图示的电源12的实施例仅是示范性的，并且不旨在是限制性的，这是因为在其它实施例中可使用其它拓扑和电路。在某些实施例中，输出电路52不包含匹配变压器。此外，在某些实施例中，控制器电路50可位于在电源12的壳体外部的盒(例如，独立壳体)中。
在某些实施例中，电源12可在约700伏和约5到30千赫(kHz)下提供约35千瓦(kW)的输出电力54(每输出约350安培)。如果达到输出电压或电流极限、功率极限或功率因子极限，那么电源12能够将部分电力输出54输送到工件16。在某些实施例中，输入电力56可处于约400到575伏的范围中。应了解，可使用更大或更小的电力供应器12，例如，能够产生约50kW或更大、介于约30kW与约40kW之间、介于约40kW与约60kW之间等等的输出电力54的电力供应器12。类似地，可使用能够产生低于约20kW、介于约10kW与约30kW之间、小于约10kW、小于约5kW或甚至更低的输出电力54的电力供应器12。通常，在大多数实施例中，电源12所产生的电力输出54大于1kW。在某些实施例中，电源12包含多个电力输出54的连接件，其中每一电力输出54(例如，经由图1所图示的缆线22)耦接到相应的感应加热头组件14。在其它实施例中，可使用多个电源12，其中电源12的电力输出54耦接到相应的感应加热头组件14。
应了解，在某些实施例中，电源12的控制器电路50可包含处理器58，所述处理器58被配置成执行指令和/或对存储器60中所存储的数据进行操作。存储器60可以是任何适当制品，其包含有形的、非暂时性计算机可读介质(例如，随机存取存储器、只读存储器、可重写闪速存储器、硬盘、光盘等等)以存储指令或数据。例如，含有指令的计算机程序产品可包含操作系统或应用程序。控制器电路50可例如包含指令，所述指令用于控制电源12的输入整流器电路46、逆变器电路48、输出电路52以及其它电路以修改电源12的输出电力54，因此修改出于感应加热工件16的目的而输送到感应加热头组件14的电力的指令。如本文更详细地描述的，控制器电路50可至少部分基于从温度传感器组件28和/或行程传感器组件30接收的反馈信号而修改被提供到感应加热头组件14的输出电力54。虽然在图2中图示并在本文中描述为电源12的一部分，但在其它实施例中，控制器电路50可以是与电源12通信以控制被供应到感应加热头组件14的电力的独立控制模块(即，具有独立壳体或外壳)的一部分。
图3是感应加热头组件14的实施例的俯视立体图，其示出了感应加热头组件14的主要部件，即，缆线张力消除盖24、主壳体26、温度传感器组件28以及行程传感器组件30。图3中还图示了缆线22的电力供应线62和电力回流线64。成束缆线22的电力线62、64将用于感应加热的电力提供到缆线张力消除盖24。在某些实施例中，电力线62、64可以是液体冷却的的。此外，在某些实施例中，成束缆线22包含热电偶缆线65，其有利于热电偶反馈到电源12的控制器电路50的传达。
图3中还图示了连接到行程传感器组件30的连接器66的缆线20。连接器66可以是用于连接到缆线20以使得来自行程传感器组件30的控制反馈可被传回到电源12的控制器电路50的任何适当连接器，例如，多引脚连接器。图3还图示温度传感器组件28具有连接器68，该连接器68实质上类似于行程传感器组件30的连接器。类似地，连接器68可以是用于连接到缆线18以使得来自温度传感器组件28的控制反馈可被传回到电源12的控制器电路50的任何适当连接器，例如，多引脚连接器。图3还图示温度传感器组件28包含独立空气缆线连接器70，其用于连接到空气缆线(未示出)以使得已过滤的空气的供应可被输送到温度传感器组件28。在某些实施例中，输送到温度传感器组件28的空气可用于冷却温度传感器组件28的温度传感器，并由温度传感器组件28使用以帮助防止从对工件16执行的感应加热操作和/或焊接操作产生的碎屑和烟雾进入温度传感器组件28，因此保护并清洁温度传感器组件28的内部部件。在某些实施例中，连接到温度传感器组件28的连接器68的缆线18、连接到空气缆线连接器70的空气缆线(未示出)以及将温度传感器组件28连接到电源12的控制器电路50的任何其它缆线可组装在共同的缆线盖组件中，其中在某些实施例中，所述公用缆线盖组件包含拉链式护套，以使得缆线可容装在共同的缆线盖组件内。虽然被图示为具有利于通过缆线18、20、22将电源12连接到组件28、30的连接器66、68、70，但在其它实施例中，将电源12连接到组件28、30的缆线可以是硬线连接的，从而不需要连接器。
图3还图示手柄72，其中手柄72耦接到感应加热头组件14的主壳体26。通常，手柄72用于使感应加热头组件14相对于工件16移动。更具体来说，力可施加在主壳体26上以使感应加热头组件14跨越工件16移动。在某些实施例中，手柄72可由人操纵(例如，握在人的手中)。然而，在其它实施例中，手柄72可附接到用于控制感应加热头组件14的移动的机器人系统(未示出)中。在此实施例中，电源12可在启用电源12的机器人系统与合作以结合感应加热头组件14的其它参数(例如，工件16的温度、感应加热头组件14所产生的感应加热的速率以及对工件16执行的焊接操作的参数(例如，电流、电压、频率等等)以及其它)而控制感应加热头组件14的移动(例如，位置、速率、加速度等等)的机器人系统之间传达控制信号和反馈信号。
在其它实施例中，感应加热头组件14可在工件16相对于感应加热头组件14移动时保持相对静止。例如，在某些实施例中，感应加热头组件14可附接到固定结构，并且可使用机器人系统(未示出)相对于感应加热头组件14移动工件16。例如，当工件16是平板时，工件16可在大体上平行于感应加热头组件14且接近感应加热头组件14的平面内平移，或当工件16是管道时，工件16可旋转以使得外圆周保持接近感应加热头组件14。
图4是图3的感应加热头组件14的仰视立体图。如图4所图示，在某些实施例中，多个轮子74耦接到感应加热头组件14的主壳体26。虽然在图4中图示为包含四个轮子74，但在其它实施例中，感应加热头组件14可包含不同数量的轮子74，例如，两个、三个、五个、六个等等。轮子74相对于感应加热头组件14而设定大小且定位以提供感应加热头组件14相对于正被加热的工件16的相对一致的距离。轮子74可被设定大小成适应于包含较小到较大外径以及平坦表面的广泛范围的材料直径(例如，当工件16是管道时)。此外，某些实施例可在主壳体26中包含对应于每一轮子74的多个安装孔位置，以使得可适应于不同轮子位置和工件直径。实际上，在某些实施例中，轮子高度、轮子直径、轮子布置等等可全部是可调整的。此外，在某些实施例中，间隔物可设置在感应加热头组件14的主壳体26的底部上，所述间隔物不像轮子74那样旋转而是跨越工件16的表面滑动，因此提供感应加热头组件14与工件16之间的距离的进一步稳定性。
虽然在图中图示并在本文中描述为包含利于感应加热头组件14跨越工件16滚动的轮子74，但在感应加热头组件14在保持与工件16接触的同时相对于工件16移动的其它实施例中，可使用其它接触特征(即，代替轮子74)在感应加热头组件14相对于工件16移动时维持与工件16的接触。例如，在某些实施例中，感应加热头组件14可包含例如在两个或更多个轮子周围连续地移动的连续导轨。此外，同样，在又一些其它实施例中，感应加热头组件14可相对于工件16移动而不接触工件16，工件16可相对于感应加热头组件14移动而不接触感应加热头组件14，或感应加热头组件14与工件16两者可相对于彼此移动而不相互接触。
如图4所图示，在某些实施例中，轮子74设置在感应加热头组件14的主壳体26与附接到主壳体26的侧向外壁(例如，在感应加热头组件14的第二侧向侧44上)的支架76之间。虽然在图4中未安全图示，但在某些实施例中，第二支架76可附接到感应加热头组件14的主壳体26的相对侧向壁(例如，在感应加热头组件14的第一侧向侧42上)。如本文更详细地描述的，在某些实施例中，行程传感器组件30可经由支架76而相对于感应加热头组件14的主壳体26固持在适当位置中。
此外，在某些实施例中，行程传感器组件30可以可移除的地附接到支架76，以使得行程传感器组件30可选择性地设置在感应加热头组件14的任一侧向侧42、44上，因此实现较宽范围的感应加热应用和取向。更具体来说，如图4所图示的，在某些实施例中，行程传感器组件30包含配合支架78，其中配合支架78被配置成与附接到感应加热头组件14的主壳体26的支架76配合。一旦相互对准，支架76、78便经由可调整连接机构80(例如，图4所示的旋钮组件82)相对于彼此固持在适当位置中。在某些实施例中，可调整连接机构80包含偏压构件(例如，弹簧)，其中旋钮(或其它连接装置)作用在偏压构件上以将支架78紧靠住配合支架76固持，因此将行程传感器组件30相对于感应加热头组件14的主壳体26固持在适当位置中。图5是感应加热头组件14的分解立体图，其中示出当支架76、78未经由可调整连接机构80相互附接时的支架76、78和可调整连接机构80。
在某些实施例中，行程传感器组件30不仅可从感应加热头组件14的主壳体26移除，如参照图4和图5所描述的那样，而且(当附接到感应加热头组件14的任一侧向侧42、44时)行程传感器组件30相对于感应加热头组件14的主壳体26沿着水平轴36的水平位置可被调整，如箭头83所图示那样。更具体来说，支架76、78可一起构成轨道系统，其中行程传感器组件30可沿着水平轴线36在所述轨道系统上滑动以调整行程传感器组件30相对于感应加热头组件14的主壳体26沿着水平轴线36的水平位置。一旦处于期望的水平位置，可调整的连接机构80可确保行程传感器组件30相对于感应加热头组件14的主壳体26保持在固定位置中。
应注意，虽然在图中图示并在本文中描述为可从感应加热头组件14可移除地拆卸的，但在其它实施例中，行程传感器组件30可改为在行程传感器组件30和感应加热头组件14的操作期间完全与感应加热头组件14分开使用(即，未安装到感应加热头组件14)。例如，在一个非限制性实例中，行程传感器组件30和感应加热头组件14可附接到独立结构，其中行程传感器组件30检测感应加热头组件14相对于工件16的相对位置和/或移动(包含移动方向)，而感应加热头组件14独立将感应加热提供到工件16。
现参照图4，如图所示，感应加热头组件14还包含可调整手柄安装组件84(例如，在所图示的实施例中，安装支架)，其中手柄72附接到可调整手柄安装组件84。在某些实施例中，可调整的手柄安装组件84是可调整的，以使得手柄72相对于主壳体26并且进而相对于感应加热头组件14的取向可被调整。例如，图4图示处于第一定向的可调整的手柄安装组件84和所附接的手柄72，籍此手柄72的纵轴线86大体上平行于感应加热头组件14的水平轴线36而对准。相反，图6图示处于第二定向的可调整的手柄安装组件84和所附接的手柄72，籍此手柄72的纵轴线86相对于感应加热头组件14的垂直轴线32和水平轴线36成一定角度。
虽然可调整的手柄安装组件84在图4和图6中被图示为有利于手柄72在感应加热头组件14的垂直轴线32和水平轴线36大体上界定的平面内具有不同取向，但应了解，在其它实施例中，可调整的手柄安装组件84可实现手柄72相对于感应加热头组件14的所有三条轴线32、34、36的取向的调整。作为非限制性实例，虽然图4和图6被图示为包含安装支架，其中相对的支架部分由公用铰接边缘连接，但可调整的手柄安装组件84的其它实施例可包含球/槽配置(例如，或者球附接到手柄72并且槽附接到感应加热头组件14的主壳体26，或者相反)，这种配置有利于手柄72相对于感应加热头组件14的所有三条轴线32、34、36的取向的调整。
如图6还图示，在某些实施例中，感应加热头组件14可包含从主壳体26的相对的侧向侧42、44延伸的一根或更多根横杆88。横杆88可具有若干功能，例如，在感应加热头组件14的操作期间或在感应加热头组件14从一个位置手动运输到另一位置时，利于人们对感应加热头组件14的移动进行手动操纵。
图7A是感应加热头组件14的示范性实施例的主壳体26和缆线张力消除盖24的部分剖切立体图，其中某些部件被移除以便于图示某些特征。如图7A所图示的，感应头组件90包含感应头92、热绝缘层94以及绝缘与磨损表面96，其中绝缘与磨损表面96大体上充当感应加热头组件14的主壳体26的底侧。如图示，感应头92设置在热绝缘层94与主壳体26的内部隔板98之间所界定的内部容积内，其中热绝缘层94邻近于绝缘与磨损表面96且在绝缘与磨损表面96内部设置，并且缆线张力消除盖24附接到内部隔板98。热绝缘层94可由任何适当的绝缘材料构成。绝缘与磨损表面96可由云母、陶瓷或磨损的任何其它绝缘材料构成。
在某些实施例中，绝缘与磨损表面96可提供充足的热绝缘，以使得独立的热绝缘层94可被省去。相反，在某些实施例中，可根本不使用绝缘与磨损表面96。在此实施例中，热绝缘层94可以是感应加热头组件14的面向外的表面。在其它实施例中，绝缘与磨损表面96可仅充当由提供相对较小的热绝缘性能的材料构成的磨损表面，其中大多数热绝缘性能是由热绝缘层94提供的。在某些实施例中，可使用多个热绝缘层94。通常，绝缘与磨损表面96保护热绝缘层94与感应头92的感应线圈免受磨蚀和可能的热损坏。尤其，绝缘与磨损表面96是面向外的表面，该表面将感应头的感应线圈以及热绝缘层94与感应加热头组件14的外部隔离。如本文所述的，例如绝缘与磨损表面96等磨损表面是这样的表面：其被设计成在与工件16无意中接触时通过作为接触点而保护感应头组件90的线圈免受与工件16的偶然接触(而不会过度磨损该表面)。在某些实施例中，例如为了加热角落的两个表面，可包含不止一个绝缘与磨损表面96。
在某些实施例中，感应头组件90包含额外的磨损表面以防止与感应线圈的不良接触。例如，图7B是感应加热头组件14的立体图，其中出于说明的目的，热绝缘层94和绝缘与磨损表面96被移除。此外，图7C是感应加热头组件14的剖切侧视图。图7B和图7C图示陶瓷间隔物99，其中陶瓷间隔物99设置在感应头组件90的一个或更多个热绝缘层94与感应头92的导电线圈108之间。如图7B所图示，陶瓷间隔物99的形状类似于导电线圈108(例如，Q形，具有大体上圆形的部分，其中舌状物101从圆形部分径向向外延伸)，以大体上与导电线圈108及其连接件120(图示在图8、图9和图10A到图10C)对准以对导电线圈108及其连接件120提供额外的保护。
图8是感应头92的示范性实施例的分解图，其中感应头92包含外部壳体100、第一层导热灌封化合物102、通量汇聚器104、第二层导热灌封化合物106以及导电线圈108。线圈108可由铜、铝或另一相对导电的材料构成。在某些实施例中，外部壳体100可由铝构成，但可使用其它材料。在某些实施例中，灌封化合物102、106的层可包括例如硅酮等导热材料。在某些实施例中，导热灌封化合物102、106可以是将线圈108相对于通量汇聚器104在空间上固定的任何其它介质或装置。换句话说，导热灌封化合物帮助将线圈108相对于通量汇聚器104固持在固定位置中。在某些实施例中，通量汇聚器104可由铁素体或材料构成，但可使用其它材料。通常，通量汇聚器104将磁场从线圈108的顶部和侧面朝向感应头92的磨损表面(即，感应头92邻接于感应头组件90的热绝缘层94的一侧)改向。换句话说，通量汇聚器104将通量朝向绝缘与磨损表面96汇聚。在感应加热头组件14的操作期间，线圈108被固持在正被加热的工件16附近。在包含两个绝缘与磨损表面96的实施例中，线圈108可弯曲成接近两个表面。或者，在某些实施例中，并联线圈108可与两个通量汇聚器104一起使用。
图9是图8的感应头92的导电线圈108的立体图。如图示，在某些实施例中，线圈108以叠层扁平螺旋图案缠绕，具有至少两个层110，其中，在每个层110中具有至少四匝112。然而，在某些实施例中，每个层110可使用较少的匝112(例如，至少两匝112)，以使得较少电力被线圈108消耗。如本文所述的线圈108的叠层扁平螺旋图案意味线圈108以多个螺旋(即，层110)方式缠绕，其中平面(例如，大体上垂直于线圈108的中心轴线114)内的每一螺旋相互不同。例如，匝112的两个层110可各自布置在大体上平行的相应平面内，其中匝112的层110相互邻接。如本文所述的呈螺旋图案的匝112的数量是线圈108跨越给定线116的次数，所述给定线在一个方向上从螺旋的中心轴线114径向向外延伸。如本文所述的螺旋图案是指线圈108具有围绕中心轴线114缠绕的图案，其中沿着匝112从最外匝112到最内匝112截取的路径118导致从路径118到中心轴线114的距离dturn平均算来减小。在某些实施例中，与图9所图示的实施例的大体上圆形的螺旋的大体上恒定地减小的距离dturn相反，线圈108的螺旋图案包含这样的图案：其具有相对于不断减小的距离dturn的局部变化，例如，正方形螺旋、椭圆形螺旋、扭曲螺旋等等。
某些实施例给出具有约4英寸、约6英寸或约8英寸的外径douter的线圈108。然而，可使用具有其它外径douter的线圈108。例如，在某些实施例中，可使用更大的线圈108。线圈108的多匝设计帮助使热跨越施加到工件16的热区更均匀地分布，并且保持线圈108的设计相对紧凑。尤其，包含处于呈叠层关系的多个层110保持线圈108的占地面积相对紧凑并且进而保持感应头组件90的占地面积相对紧凑。如本文所使用的，在某些实施例中，线圈108的匝112可以是中空管，以使冷却剂能够流经匝112，因此提供匝112的内部冷却。
与图8和图9所图示的多层实施例相反，某些实施例给出单个扁平螺旋图案线圈108。其它实施例给出线圈108的其它图案和大小，并且对线圈108使用除铜之外的导电材料(例如，铝)。例如，其它实施例的非限制性实例包含具有单层螺旋(即，未叠层)的线圈108、八匝112双叠层线圈108、通过与线圈108接触(而不是穿过匝112的中空内部)的流体(例如，在灌封化合物102、106中的空间内流动的流体)冷却的线圈108，以及其它图案、大小、形状和设计。
图10A和图10C图示线圈108的另一实施例。图10A所图示的线圈108是双层的叠层螺旋，其中每个层110具有四匝112。然而，被配置成连接到缆线张力消除盖24的处于线圈108的相对两端的连接件120与图8和图9所图示的实施例的连接件120以不同方式布置。图10B和图10C是图10A的线圈108的仰视立体图和俯视立体图，其中通量汇聚器104设置在线圈108周围。
通常，线圈108的层110和匝112的数量和大小被选择成针对将电力提供到线圈108的特定电源12而调谐线圈108。因此，如图7A所图示，在某些实施例中，感应头组件90可以是可从感应加热头组件14的热绝缘层94与感应加热头组件14的主壳体26的内部隔板98之间所界定的内部容积移除并更换的，其中热绝缘层94邻近于绝缘与磨损表面96且在绝缘与磨损表面96内部设置。换句话说，为了确保线圈108针对将电力提供到线圈108的电源12而正确地调谐，在感应加热头组件14中使用的特定感应头组件90可视需要而改变。或者，包含特定感应头组件90的整个感应加热头组件14可与用于将电力提供到感应加热头组件14的电源12匹配。当选择线圈设计时，还应考虑将加热的工件16的直径(例如，当工件16是管道时)、材料类型、厚度等等。
因为线圈108针对电源12而调谐，所以图1所图示的感应加热系统10在感应加热头组件14与电源12之间不需要设置变压器，该变压器将电源12所提供的电压降压或升压。相反，感应加热头组件14可直接连接到电源12，而不存在原本因使用变压器而导致的额外成本、大小和重量。此外，施加到线圈108的电压不小于来自电源12的输出电路52的电压。
图11是感应加热头组件14的实施例的主壳体26和温度传感器组件28的侧视图，其示出了温度传感器组件28如何附接到主壳体26。如图示，在某些实施例中，温度传感器组件28包含第一支架122和较小的第二支架124，它们可经由可调整连接机构126(例如，图11所图示的旋钮组件128)而相互连接，其中可调整连接机构126实质上类似于本文参照图4和图5所述的行程传感器组件30的可调整连接机构80和旋钮组件82。在某些实施例中，可调整连接机构126包含偏压构件(例如，弹簧)，其中旋钮(或其它连接装置)作用在偏压构件上以将较小的支架124相对于较大支架122固持在固定位置中，因此将温度传感器组件28相对于感应加热头组件14的主壳体26固持在适当位置中。
图12是感应加热头组件14的温度传感器组件28的第一支架122和第二支架124、温度传感器组件28的可调整连接机构126以及主壳体26的放大立体图，其更详细地图示温度传感器组件28的第一支架122和第二支架124可如何附接到主壳体26。如图示，主壳体26包含第一配合支架130和第二配合支架132，它们被配置成与温度传感器组件28的第一支架122和第二支架124配合。尤其，在某些实施例中，主壳体26的第一配合支架130包含第一配合唇缘134，其被配置成与温度传感器组件28的第一支架122的唇缘136配合，并且主壳体26的第二配合支架132包含第二配合唇缘138，其被配置成与温度传感器组件28的第二支架124的唇缘140配合。
应了解，一旦温度传感器组件28的第一支架122的唇缘136相对于主壳体26的第一配合支架130的配合唇缘134进入适当位置中，因此将温度传感器组件28的第一支架122与主壳体26的第一配合支架130接合，并且一旦温度传感器组件28的第二支架124的唇缘140相对于主壳体26的第二配合支架132的配合唇缘138进入适当位置中，因此将温度传感器组件28的第二支架124与主壳体26的第二配合支架132接合，则可使用温度传感器组件28的可调整连接机构126来将将第一支架122和第二支架124相互紧固，因此将温度传感器组件28相对于主壳体固持在固定位置中。此外，应了解，第一支架122和第二支架124以及可调整连接机构126使温度传感器组件28可整体从主壳体26移除，这可实现温度传感器组件28的维护、修理和替换。例如，在一些情形下，不同类型的温度传感器组件28(例如，具有更适于检测某些工件材料上的温度的温度传感器，等)可与当前附接到感应加热头组件14的主壳体26的温度传感器组件28互换。此外，在某些实施例中，温度传感器组件28可在温度传感器组件28和感应加热头组件14的操作期间完全与感应加热头组件14分离(即，未安装到感应加热头组件14)。
图13是感应加热头组件14的温度传感器组件28的第一支架122和第二支架124、温度传感器组件28的可调整连接机构126以及主壳体26的分解立体图，其示出了当支架122、124、130、132未经由可调整连接机构126相互附接时的支架122、124、130、132和可调整连接机构126。应了解，支架122、124、130、132和可调整连接机构126的可调整性质使温度传感器组件28能够从感应加热头组件14的主壳体26的一侧向另一侧选择性地移动。
例如，图14是感应加热头组件14的温度传感器组件28和主壳体26的实施例的前视图，其示出如何调整温度传感器组件28沿着水平轴34相对于主壳体26的水平位置。如箭头142所图示的，温度传感器组件28相对于主壳体26的侧向侧42、44的固定位置可例如通过以下方式来调整：拧松可调整连接机构126的旋钮128；调整温度传感器组件28的第一支架122和第二支架124相对于主壳体26的固定的第一配合支架130和第二配合支架132(例如，沿着感应加热头组件14的水平轴线34)的位置；以及重新拧紧可调整连接机构126的旋钮128。换句话说，支架122、124、130、132可一起构成轨道系统，其中温度传感器组件28可沿着感应加热头组件14的水平轴线36在所述轨道系统上滑动。在某些实施例中，轨道系统使不止一个温度传感器组件28能够安装到感应加热头组件14，例如，以使得第一温度传感器组件28可定位在正执行的焊接的第一侧向侧上，并且第二温度传感器组件28可定位在正执行的焊接的第二侧向侧上。
现返回图11，如图示，在某些实施例中，温度传感器组件28包含大体上圆柱形的主体144，其中温度传感器设置在所述大体上圆柱形的主体144内，如本文所述。如所示，在某些实施例中，主体144大体上平行于温度传感器组件28的第一支架122。通常，温度传感器组件28的主体144被取向成使得布置在圆柱形主体144的轴向端部处的下气杯146沿着主体144的中心轴线148指向工件16发生感应加热的区域。在某些实施例中，主体144的下气杯146相对于感应加热头组件14的主壳体26的位置保持固定。然而，在其它实施例中，温度传感器组件28的容纳温度传感器的内圆筒150可被配置成相对于主体144的中心轴线148平移，以使得内圆筒150可沿着中心轴线148更接近或更远离工件16地移动，如箭头152所图示。例如，在某些实施例中，内圆筒150可穿过第一减振器154和第二减振器156沿着中心轴线148轴向移动，其中第一减振器154和第二减振器156固定到第一支架122并在感应加热头组件14的移动期间对内圆筒150提供保护而免受不良接触。因此，内圆筒150沿着感应加热头组件14的垂直轴线32的高度距离(即，垂直位置)是可调整的，并且内圆筒150沿着水平轴线36的偏移距离也是可调整的，因此修改内圆筒150以及布置在内圆筒150内的部件(例如，温度传感器和相关联的部件)与工件16的总距离。以此方式调整内圆筒150沿着中心轴线148的位置实现对设置在内圆筒150中的温度传感器的操作的调谐。例如，如果所检测的温度的敏感性需要提高，那么内圆筒150可沿着中心轴线148更靠近工件16地移动。
如图11所图示，在某些实施例中，温度传感器组件28的主体144的中心轴线148(例如，沿着检测路径)可相对于水平轴线36以角度αtemp设置。所图示的实施例具有以约50°的角度αtemp设置的温度传感器组件28的主体144。然而，应了解，温度传感器组件28可被配置成利用其它角度αtemp，例如，约30°、约35°、约40°、约45°、约55°、约60°等等。此外，在某些实施例中，温度传感器组件28可被配置成使主体144的中心轴线148所设置在的角度αtemp能够被用户调整。
例如，如图12所图示，温度传感器组件28的第一支架122和第二支架124的唇缘136、140以及主壳体26的第一配合支架130和第二配合支架132的配合唇缘134、138的设计可在可调整连接机构126不与温度传感器组件28的第一支架122和第二支架124接合时，使温度传感器组件28的第一支架122与所配合的主壳体26的第一支架130之间的角度能够被调整，并且使温度传感器组件28的第二支架124与所配合的主壳体26的第二支架132之间的角度也能够被调整。一旦温度传感器组件28的第一支架122与所配合的主壳体26的第一支架130之间以及温度传感器组件28的第二支架124与所配合的主壳体26的第二支架132之间的角取向被重新调整，可调整连接机构126便可重新接合温度传感器组件28的第一支架122和第二支架124。
然而，在某些实施例中，为了利于温度传感器组件28的第一支架122与所配合的主壳体26的第一支架130之间以及温度传感器组件28的第二支架124与所配合的主壳体26的第二支架132之间的重新调整的角取向，可调整连接机构126可与温度传感器组件28的第一支架122和/或第二支架124中的不同配合特征重新接合。例如，作为非限制性实例，在某些实施例中，可调整连接机构126的旋钮128可与温度传感器组件28的第二支架124中的唯一配合孔接合，但与温度传感器组件28的第一支架122中多个不同位置158处的多个不同配合孔中的一个配合，如图15所图示的第一支架122的实施例所示。第一支架122中的多个孔位置158利于温度传感器组件28的第一支架122与所配合的主壳体26的第一支架130之间以及温度传感器组件28的第二支架124与所配合的主壳体26的第二支架132之间的不同角取向。
图16是温度传感器组件28的实施例的立体图。如图示，在某些实施例中，温度传感器组件28的第二支架124包含支架段160，其中支架段160被配置成支撑包含连接器68的连接器组件162，其中连接器68连接从电源12到温度传感器组件28的缆线18。如图示，在某些实施例中，连接器组件162包含柔性控制缆线164，其中柔性控制缆线164在与下气杯146相对的轴向端部处耦接到温度传感器组件28的主体144的内圆筒150，所述轴向端部是在操作期间离工件16最近的轴向端部。通常，柔性控制缆线164用于将从电源12接收的控制信号传输到驻留在内圆筒150内的温度传感器组件28的工作部件(例如，温度传感器和相关部件)，并将反馈信号(例如，与温度数据相关)从驻留在内圆筒150内的温度传感器组件28的工作部件传输回电源12。如应了解的，控制缆线164的柔性性质使温度传感器组件28的主体144的内圆筒150能够朝向工件16或远离工件16平移，而不在温度传感器组件28的控制缆线164、连接器组件162、内圆筒150或任何其它部件上施加张力。如图16还图示的，在某些实施例中，温度传感器组件28的第二支架124在与内圆筒150的连接点附近还包含支架段166，其中支架段166大体上保护柔性控制缆线164免受不良接触。
图17A是温度传感器组件28的部分剖切侧视图。温度传感器组件28的主体144包含第一减振器154和第二减振器156，其中第一减振器154和第二减振器156被配置成通过分别附接到从第一支架122的主表面172大体上垂直地延伸的第一支架段168和第二支架段170而将主体144相对于温度传感器组件28的第一支架122固持在适当位置中，并且还在运输和/或操作期间保护内圆筒150免受不良接触。如本文所述，在某些实施例中，主体144的部件(例如，包含内圆筒150、第一减振器154和第二减振器156、下气杯146等等)可沿着主体144的中心轴线148平移，以使得主体144的部件更加接近或远离工件16。
如图17A所图示，在某些实施例中，温度传感器174在内圆筒150的远端轴向端部(例如，在操作期间，更靠近工件16的轴向端部)附近设置在内圆筒150内。在某些实施例中，温度传感器174是不接触工件16的红外(IR)传感器。然而，在其它实施例中，温度传感器174可在检测工件16的温度期间接触工件16，而不是不接触它。在某些实施例中，如箭头176所图示，温度传感器174可围绕中心轴线148旋转(例如，至少180度，乃至完全360度)，以使得温度传感器174可按不同方式专注于检测来自工件16的热量。
在某些实施例中，可使用不止一个温度传感器174以跨一发射率等级谱而较准确地读取温度，这是因为材料表面制备可在不同部分之间或在给定部分自身内导致各种表面发射率。例如，当工件16的表面发射率落入第一范围内时，可使用第一温度传感器174，而在工件16的表面发射率落入第二范围内时，可使用第二温度传感器174。因此，第一温度传感器174可更适于检测来自某些类型的工件材料的温度，而第二温度传感器174可更适于检测来自其它类型的工件材料的温度。在一些情形下，第一温度传感器174和第二温度传感器174专注于正加热的工件16的同一位置。然而，在其它情形下，第一温度传感器174和第二温度传感器174可专注于略微不同或完全不同的位置。例如，在某些实施例中，温度传感器174可具有直接与正对工件16执行的焊接成直线的视“窗”域。多个温度传感器174或者可同时设置在温度传感器组件28的主体144内(并且，例如，在任何给定时间选择性地使用)，或者可针对不同操作条件(例如，不同表面发射率、不同预期温度范围等等)而从温度传感器组件28可互换地移除。
使用多个温度传感器174使温度传感器组件28能够在多个波长范围中检测温度。例如，在某些实施例中，温度传感器组件28的温度传感器174可能够使用多个波长(或一定范围的波长)以检测工件16的温度。或者，在其它实施例中，温度传感器组件28可包含多个不同温度传感器174，每一温度传感器174都能够在不同波长(或不同范围的波长)下检测工件16的温度。在此实施例中，不同温度传感器174可由温度传感器组件28的用户选择性地使用。例如，在某些实施例中，温度传感器组件28可允许用户手动地选择当前正使用不同温度传感器174中的哪一个(例如，通过来回切换温度传感器组件28的内圆筒150的外表面上的开关，通过使温度传感器组件28的内圆筒150围绕其中心轴线148(例如，沿着温度传感器组件28的检测路径)旋转以使得温度传感器174中的期望的一个被光学对准以检测工件16的温度，等等)。
在某些实施例中，温度传感器组件28的温度传感器174被配置成在与多个表面发射率相关的多个波长下检测工件16的温度，并且将与工件16的所检测的温度相关的反馈信号传输到控制器电路50而不补偿工件16的特定表面发射率。换句话说，温度传感器组件28的温度传感器174被专门选择为能够最佳地用于具有某些预期表面发射率的某些工件材料，以使得温度传感器组件28或控制器电路50不需要对检测的温度进行额外处理。例如，温度传感器组件28和控制器电路50都不需要补偿正加热的工件材料的类型(例如，经由用户所输入的设定)。在这些实施例中，已知某些温度传感器组件28适用于某些工件材料，而不需要对工件属性的额外校准、设置、输入等。在某些实施例中，温度传感器组件28的温度传感器174可被配置成在小于约8.0微米、处于约1.0微米和约5.0微米的范围内、处于约2.0微米和约2.4微米的范围内等等的多个不同波长下检测温度。这些波长范围仅是示范性的，并且不希望是限制性的。其它波长范围可用于温度传感器组件28的某些实施例。
图17B和图17C分别是温度传感器组件28的立体图和分解立体图。如图17B和图17C所图示，在某些实施例中，保护窗178可沿着温度传感器组件28的中心轴线148(例如，沿着检测方向)设置在下气杯146的轴向端部处，并且在某些实施例中，可使用限位环177而在下气杯146的轴向端部处固持在适当位置中，其中限位环177可例如被配置成附接到(例如，拧入到、使用扭锁机构而锁定到适当位置中等等)设置在下气杯146的轴向端部处的配合附接装置179(例如，螺纹连接、配合扭锁机构等等)。通常，保护窗178可在感应加热头组件14的操作期间保护温度传感器174的透镜。更具体来说，保护窗178可保护温度传感器174的透镜免受来自正对工件16执行的焊接的喷溅物、免受可被吸到或吹入到主体144的下气杯146的内部中的其它碎屑等等的影响。在某些实施例中，保护窗178可由IR透射材料构成，例如，石英。
温度传感器组件28经由空气缆线连接器70而接收的空气经由空气缆线175穿过上气杯173的口171而输送。在某些实施例中，上气杯173螺纹连接到内圆筒150上，并且将主体144保持到第一支架122。此外，在某些实施例中，下气杯146螺纹连接到上气杯173中，并且因此可从上气杯173移除以利于在温度传感器174的透镜需要清洁通达到所述透镜。在某些实施例中，流经气杯146、173(当组装在一起时，可统称为“气杯”)的空气穿过一个或更多个开口181而逸出，其中开口181穿过下气杯146的外壁而径向延伸。在其它实施例中，空气可经由开口(未示出)穿过保护窗178而轴向地逸出，所述开口可穿过保护窗178而轴向地延伸。因此，可从温度传感器组件28内部提供正压以清除碎屑、清洁内部部件等等。在未使用保护窗178的其它实施例中，在下气杯146中可以不使用开口181，并且空气可改为穿过下气杯146的开放的轴向端部而逸出。
虽然某些实施例包含附接到感应加热头组件14的第一侧(即，前侧)38的一个温度传感器组件28，但在其它实施例中，不止一个温度传感器组件28可附接到感应加热头组件14。例如，图18是感应加热头组件14的实施例的侧视图，其中感应加热头组件14具有附接到感应加热头组件14的第一侧(即，前侧)38的第一温度传感器组件28以及附接到感应加热头组件14的第二侧(即，后侧)的第二温度传感器组件28。例如，在某些实施例中，代替包含附接到主壳体26的后侧40上的可调整手柄安装组件84，感应加热头组件14可包含附接到主壳体26的后侧40上的第一配合支架130和第二配合支架132，其中第一配合支架130和第二配合支架132实质上类似于附接到主壳体26的前侧38的第一配合支架130和第二配合支架132(例如，如图12所图示)。在此实施例中，温度传感器组件28可在主壳体26的前侧38或后侧上耦接到主壳体26，或者第一温度传感器组件28可在主壳体26的前侧38上耦接到主壳体26，并且第二温度传感器组件28可在主壳体26的后侧40上耦接到主壳体26。在其它实施例中，可调整手柄安装组件84可从主壳体26的后侧40拆卸，并且第一配合支架130和第二配合支架132可附接到主壳体26的后侧40以替换可调整手柄安装组件84。在此实施例中，主壳体26的后侧40将包含适当特征，用于将可调整手柄安装组件84或第一配合支架130和第二配合支架132选择性地附接到主壳体26的后侧40。在可调整手柄安装组件84从主壳体26移除的某些实施例中，感应加热头组件14的移动可通过在感应加热头组件14的其它替代特征(例如，主壳体26的横杆88)上施加力而实现。
在主壳体26在主壳体26的前侧38与后侧40两者上包含第一配合支架130和第二配合支架132并且第一温度传感器组件28和第二温度传感器组件28分别在主壳体26的前侧38和后侧40上附接到第一配合支架130和第二配合支架132的实施例中，第一温度传感器组件28和第二温度传感器组件28使得能够在感应加热头组件14所产生的感应加热的前侧(即，前缘)与后缘(即，尾缘)检测来自工件16的温度。
应注意，虽然温度传感器组件28在图中图示并在本文中描述为可从感应加热头组件14可移除地拆卸，但在其它实施例中，温度传感器组件28可改为在温度传感器组件28和感应加热头组件14的操作期间完全与感应加热头组件14分开地使用(即，未安装到感应加热头组件14)。例如，在一个非限制性实例中，温度传感器组件28和感应加热头组件14可附接到不同的结构，其中温度传感器组件28检测工件16的温度，并且感应加热头组件14独立地将感应热量提供到工件16。
图19和图20是感应加热头组件14的行程传感器组件30和主壳体26的仰视立体图，其示出与行程传感器组件30相关的某些特征。如上文参照图4和图5所述的，主壳体26的支架76与所匹配的行程传感器组件30的支架78使行程传感器组件30能够从主壳体26可移除地拆卸，并使行程传感器组件30沿着水平轴线36的水平位置能够被调整。
如图示，在某些实施例中，行程传感器组件30包含大体上矩形的壳体180，其中行程传感器组件30的部件可设置在大体上矩形的壳体180内。如还图示，在某些实施例中，行程传感器组件30包含耦接到壳体180并被配置成相对于壳体180旋转的检测轮182。在操作时，检测轮182沿着工件16的表面滚动，并且至少部分使行程传感器组件30能够检测行程传感器组件30且因此检测感应加热头组件14相对于工件16的位置和/或移动(包含移动方向)。如图示，在某些实施例中，检测轮182包含可移除的磨损环184，其中可移除的磨损环184例如装配在检测轮182的圆周凹槽内。磨损环184实际上与工件16交界，并且可由可随着时间磨损的相对软的材料(例如，橡胶)制成，但视需要可被移除并更换。检测轮182的其它实施例可不包含磨损环184，而是实际上可包含直接与工件16交界的滚花的或光滑的检测轮182。
此外，在某些实施例中，检测轮182可包含延伸穿过检测轮182的多个开口186。在某些实施例中，这些开口186利于行程传感器组件30且因此感应加热头组件14相对于工件16的位置和/或移动(包含移动方向)的检测。虽然被图示为包含三个相对类似的圆形孔，但在其它实施例中，开口186可采用不同形式，例如，具有不同直径的多个圆孔、各种形状的多个槽等等。在其它实施例中，代替包含利于检测行程传感器组件30的位置和/或移动(包含移动方向)的多个开口186，在其它实施例中，检测轮182可包含利于检测行程传感器组件30的位置和/或移动(包含移动方向)的多个标记(例如，在检测轮182的轮面上)。应注意，虽然在图中图示并在本文中描述为包含检测轮182作为用于确定行程传感器组件30相对于工件16的位置和/或移动(包含移动方向)的接触表面，但在其它实施例中，可使用其它类型的接触式行程传感器组件30。例如，作为非限制性实例，接触工件16的表面的一个或更多个刷子可利于位置和/或移动(包含移动方向)的检测。在其它实施例中，行程传感器组件30可利用非接触式检测装置，例如，IR传感器、光学传感器、磁性传感器、加速度计和/或陀螺仪等等。此外，在某些实施例中，代替包含独立检测轮182，可取代检测轮182而使用感应加热头组件14的轮子74以使行程传感器组件30能够检测行程传感器组件30相对于工件16的位置和/或移动(包含移动方向)。
如图20所图示，在某些实施例中，可使用行程传感器组件30的张紧机构188来调整行程传感器组件30的检测轮182相对于垂直轴线32的垂直位置(以及行程传感器组件30与工件16之间的力)，如箭头190所图示。图21是行程传感器组件30的张紧机构188的放大立体图。如图示，在某些实施例中，张紧机构188可附接到支架78，其中支架78附接到行程传感器组件30的壳体180。更具体来说，支架78的支架段192可大体上垂直于支架78的主段而延伸，并且包含两个大体上垂直的支架段194、196。如图示，在某些实施例中，枢转销198可穿过支架78的支架段192和行程传感器组件30的壳体180而装配以将壳体180相对于枢转销198的轴线固持在相对固定的位置中。枢转销198的相对端部200被图示在图19中。更具体来说，枢转销198一路延伸穿过行程传感器组件30的壳体180并穿过壳体180的与支架段192相对的一侧上的支架78的另一支架段202。
因此，现参照图21，行程传感器组件30的壳体180的位置相对于枢转销198的中心轴线204保持固定。然而，可允许行程传感器组件30的壳体180围绕枢转销198的中心轴线204枢转，以使检测轮182能够更接近或远离工件16地移动，如箭头190所图示。更具体来说，壳体180的设置检测轮182的一侧可能够更接近或远离工件16地移动。通常，行程传感器组件30的支架78的支架段192、194、196相对于感应加热头组件14的主壳体26的支架76保持固定在适当位置中，而从行程传感器组件30的壳体180延伸的支架段206可被允许相对于支架76向上或向下移动。
如图示，在某些实施例中，张紧机构188可包含圆柱形主体208，其中圆柱形主体208具有设置在圆柱形主体208的轴向端部处的旋钮210。随着旋钮210被拧紧或拧松，延伸穿过圆柱形主体208的内轴212的垂直位置被调整，如箭头214所图示。因此，具有显著大于轴212的正常外径的外径的轴212的段216的垂直位置也被调整。偏压构件218(例如，弹簧)在轴212的段216与行程传感器组件30的壳体180的支架段206之间围绕轴212径向地设置。因此，随着旋钮210被拧紧，轴212朝向壳体180的支架段206移动，并且反作用偏压构件218的向上的力，因此向下(即，朝向工件16)推动支架段206并且实际上推动壳体180。因此，检测轮182类似地朝向工件16而被推动。相反，随着旋钮210被拧松，轴212远离壳体180的支架段206移动，并且减轻作用在偏压构件218的向上的力的反作用力，因此推动支架段206并且实际上推动壳体180向上(即，远离工件16)释放。因此，检测轮182类似地远离工件16而被推动。偏压构件218的弹簧加载性质是这样的：不管使用行程传感器组件30的张紧机构188而选择的检测轮182的垂直位置如何，在检测轮182与工件16之间存在一定量的“游隙(give)”，以使得可在维持正常操作的同时使不良的推挤、振动等等持续存在。
在行程传感器组件30中可使用任何类型的传感器以检测行程传感器组件30的检测轮182和壳体180以及作为整体的感应加热头组件14相对于工件16的位置、移动或移动方向。例如，如图22所图示，在某些实施例中，行程传感器组件30可包含光学传感器220(例如，IR传感器)，其中光学传感器220被配置成通过如下方式而检测行程传感器组件30的检测轮182和壳体180的位置、移动或移动方向：检测光；将所检测的光转换为信号；以及分析所述信号。例如，在某些实施例中，随着检测轮182相对于壳体180旋转，光学传感器220可从行程传感器组件30的壳体180朝向检测轮182上的某个区域进行光学引导，如箭头222所图示，其中开口186(例如，参见图19)穿过检测轮182。因此，光学传感器220所检测的光将随着检测轮182旋转而改变(例如，脉动)。与所检测的光的这些改变相关的信号可被分析以确定检测轮182的转速，并因此确定感应加热头组件14相对于工件16的速度等等。行程传感器组件30可利用其它类型的光学检测。例如，在某些实施例中，光学传感器220可在工件16处被光学引导，以使得使用从工件16的表面反射的光来检测工件16相对于光学传感器220的移动(例如，类似于计算机鼠标)并且因此检测其相对于行程传感器组件30的移动。
在其它实施例中，如图23所图示，行程传感器组件30可包含设置在行程传感器组件30的壳体180内的转速计224。转速计224可以靠近被耦接到检测轮182的轴226而被设置，并且随着检测轮182旋转，转速计224可确定轴226的转速，并且因此确定检测轮182的转速。与此转速相关的信号可被分析以确定感应加热头组件14相对于工件16的速度和方向等等。
在又一些其它实施例中，如图24所图示，行程传感器组件30可包含设置在行程传感器组件30的壳体180内的加速度计228。加速度计228可检测壳体180相对于多条轴线的加速度，并且因此检测感应加热头组件14相对于多条轴线的加速度。在某些实施例中，加速度计228可结合陀螺仪来使用。与这些加速度和/或陀螺仪信息相关的信号可被分析以确定行程传感器组件30的壳体180相对于工件16在三维方向上的位置和/或移动(包含移动方向)，并且因此确定感应加热头组件14相对于工件16在三维方向上的位置和/或移动(包含移动方向)。
行程传感器组件30所使用的这些示范性类型的传感器220、224、228仅是示范性的，并且不希望是限制性的。可使用能够检测感应加热头组件14的位置和/或移动(包含移动方向)的任何其它传感器。此外，行程传感器组件30发送到电源12的与感应加热头组件14的位置和/或移动(包含移动方向)相关的反馈信号可由行程传感器组件30基于行程传感器组件30的不止一种类型的传感器所产生的信号来确定。例如，在某些实施例中，行程传感器组件30可包含光学传感器220与加速度计228两者，并且所述分析可基于光学传感器220所产生的信号与加速度计228所产生的信号两者。
如本文所述，在某些实施例中，感应加热头组件14可在工件16相对于感应加热头组件14移动时固持在适当位置中(例如，相对于支撑表面，例如，地面或地板)。例如，如图25所图示，在工件16是管道的实施例中，在管道旋转时(如箭头230所图示)，感应加热头组件14可固持在适当位置中，同时将管道的外圆周保持在感应加热头组件14附近。如图25还图示，为了利于将感应加热头组件14相对于支撑结构固持在相对固定的位置中，可使用感应器立架232(即，感应器支撑组件)。在某些实施例中，感应器立架232可包含主感应器交界主体234，其中主感应器交界主体234可包含被配置成附接到(例如，紧固地固定到)感应加热头组件14的外壳。
在某些实施例中，主感应器交界主体234包含大体上圆柱形的颈段236，其中大体上圆柱形的颈段236的内径略大于可调整定位组件240(例如，图25所图示的可调整管组件)的第一管段238的外径，以使得颈段236可与第一管段238的轴向端部配合并紧固到所述轴向端部。换句话说，第一管段238的轴向端部可移除地插入到主感应器交界主体234的颈段236中并紧固地固定到颈段236。如图示，在某些实施例中，可调整管组件240可包含第一管段238(即，第一支撑构件)、第二管段242(即，第二支撑构件)以及第一管段238与第二管段242之间的接头244，其中接头244实现相对于第一管段238和第二管段242的角调整。例如，虽然在图25中被图示为大体上相互同心地设置，但接头244可使第一管段238和第二管段242中的一者或两者能够相对于接头244的中心轴线枢转，因此调整第一管段238和第二管段242的轴线之间的角度。
如图25所图示，在某些实施例中，可调整管240的第二管段242可装配到感应器立架底座248的大体上圆柱形的底座管246中，其中感应器立架底座248充当相对固定的支撑结构。第二管段242的外径可略小于大体上圆柱形的底座管246的内径，从而有利于第二管段242与底座管246配合并紧固到底座管246。换句话说，第二管段242可移除地插入到底座管246中并紧固地固定到底座管246。如应了解的，可通过改变第二管段242插入到底座管246中的程度来调整主感应器交界主体234与感应器立架底座248之间的高度hstand，如箭头250所图示。一旦达到主感应器交界主体234与感应器立架底座248之间的期望高度hstand，可使用紧固机构252(例如，图25所图示的旋钮)来将第二管段242紧固到底座管246。应了解，可使用类似的紧固机构254来将第一管段238紧固到主感应器交界主体234的颈段236。
在某些实施例中，可使用一条或更多条支撑腿256为感应器立架232提供额外的稳定性。并且，在某些实施例中，三个或更多个脚轮258可附接到感应器立架底座248以使感应器立架232可从一个位置移动到另一位置。因为希望将感应加热头组件14维持在相对固定的位置中，所以脚轮258中的一个或更多个可包含地板锁260，由此一旦感应器立架232已移动到期望位置中，地板锁260使相应的脚轮258能够锁定到适当位置中。
图26是图25的感应器立架232的实施例的分解立体图。在某些实施例中，感应器立架232的主感应器交界主体234可包含耦接机构262(例如，图26所示的扣合安装件)，其中耦接机构262被配置成将主感应器交界主体234耦接到感应加热头组件14。更具体来说，在图26所图示的实施例中，扣合安装件262被配置成与横杆88耦接以将感应加热头组件14附接到主感应器交界主体234。在此实施例中，扣合安装件262可包含c形主体，其中c形主体由这样的材料构成：其柔性足以扣合在横杆88周围，但其刚性仍然足以一旦扣合在横杆88周围便固持感应加热头组件14以使其相对于主感应器交界主体234固定。在某些实施例中，主感应器交界主体234可包含四个扣合安装件262(例如，两个扣合安装件262用于附接到感应加热头组件14的两根横杆88中的每一根)，然而，可使用任何数量的扣合安装件262或其它类型的耦接机构。例如，在某些实施例中，耦接机构262可包含采用或不采用工具来附接的夹子、夹具、支架等等。
如图26所图示，在某些实施例中，主感应器交界主体234可包含附接到颈段236的大体上矩形的底板264。一个或更多个可调整耦接条266可根据期望用于特定感应加热头组件14的紧固机构262的数量和取向而选择性地附接到底板264。如图示，耦接机构262中的每一个可附接到耦接条266中的一个。在某些实施例中，耦接机构262可固定地附接到耦接条266，而在其它实施例中，耦接机构262可从耦接条266可调整地拆卸，从而实现较大程度的定制。在某些实施例中，弹簧268(即，偏压机构)可设置在底板264与耦接条266之间，因此在底板264与耦接条266之间提供某一程度的移动性(例如，略微移动)。在某些实施例中，耦接条266可使用螺栓270和相关联的螺帽272或某一其它紧固机构而耦接到底板264。
如图26所图示，弹簧268(即，偏压机构)可设置在主感应器交界主体234的颈段236与可调整管组件240的第一管段238之间以利于颈段236与第一管段238之间的张紧。如还图示，在某些实施例中，紧固机构254可穿过贯穿主感应器交界主体234的颈段236的开口276而装配并装配到可调整管组件240的第一管段238中的螺纹孔278中，以将第一管段238相对于颈段236固持在固定位置中。类似地，在某些实施例中，紧固机构252可穿过贯穿底座管246的开口280而装配并装配到可调整管组件240的第二管段242中的螺纹孔282中，以将第二管段242相对于底座管246固持在固定位置中。如还图示，在某些实施例中，横杆284可与一条或更多条支撑腿256相关联以提供支撑腿256相对于感应器立架底座248和底座管246的进一步稳定性。
图27是可用于将感应加热头组件14固持在相对固定的位置中的感应器立架232的另一实施例的立体图。在所图示的实施例中，主感应器交界主体234包含顶段286和底段288，其中顶段286和底段288被配置成相互交界并使顶段286与底段288之间能够具有略微的移动以减轻振动、推挤等负面效果。更具体来说，如图28所图示，在某些实施例中，主感应器交界主体234的顶段286和底段288可包含被配置成相对于彼此略微滑动的相应侧壁290、292。例如，在某些实施例中，对准销294可相对于侧壁290、292中的一者(例如，在所图示的实施例中，顶段286的侧壁290)保持相对固定(并且实际上可附接到侧壁290、292中的一者)，同时能够相对于穿过相邻侧壁290、292中的另一者(例如，在所图示的实施例中，穿过底段288的侧壁292)的对准槽296滑动。虽然被图示为仅具有相对侧壁290、292，但应了解，在其它实施例中，侧壁290、292可完全围绕主感应器交界主体234延伸(例如，将主感应器交界主体234的内部部件完全与周围环境隔离)。
如图27和图28所图示，在某些实施例中，一个或更多个套筒298可设置在主感应器交界主体234的顶段286与底段288之间。虽然被图示为包含四个套筒298(例如，在矩形的主感应器交界主体234的四个角落中的每一个附近)，但在其它实施例中，可使用任何数量的套筒298。出于说明的目的，套筒298中的一个已被移除以示出套筒298如何与主感应器交界主体234的顶段286和底段288相互作用。具体地说，如图28所图示，在某些实施例中，套筒298中的每一个可与主感应器交界主体234的顶段286和底段288的相应对准桩300、302相互作用，以维持套筒298在顶段286与底段288之间的对准。更具体来说，在某些实施例中，套筒298可包含中空内部，以使得套筒298的壁装配在对准桩300、302周围。此外，在某些实施例中，套筒298中的一个或更多个可包含设置在套筒298的壁内的弹簧304(即，偏压机构)。在某些实施例中，弹簧304可在轴向上比套筒298略长，以使得弹簧304可直接与主感应器交界主体234的顶段286和底段288相互作用，以实现相对于顶段286和底段288的某一程度的运动，因此当感应加热头组件14越过工件16时能适应工件16中的物理不规则结构。应了解，弹簧304还将感应加热头组件14朝向工件16偏压。在某些实施例中，代替弹簧304，可使用其它类型的偏压机构，例如，配重等。
现参照图27，在某些实施例中，可调整管组件240的功能可略微不同于图25和图26所图示的实施例的可调整管组件240。更具体来说，在某些实施例中，可调整管组件240可包含管段306(即，支撑构件)，其中管段306被配置成装配到感应器立架232的底座管246中(例如，类似于图25和图26的可调整管组件240的第二管段242)并具有相对轴向端部308，其中相对轴向端部308被配置成与附接到主感应器交界主体234的底段288的角对准板310相互作用(例如，选择性地接合)以利于主感应器交界主体234(并且因此，感应加热头组件14)相对于感应器立架232的重新角定位，如箭头312所图示。在某些实施例中，管段306被配置成围绕管段306和底座管246的轴线309而旋转，如箭头311所图示。具体地说，分别在管段306的外表面和底座管246的内表面上的槽以及一个或更多个配合凹槽可使管段306能够相对于底座管246在多个固定位置之间选择性地旋转，以利于感应加热头组件14相对于底座管246的定位的进一步定制。或者，可使用分别在管段306的外表面和底座管246的内表面上的凹槽和一个或更多个配合槽来将管段306相对于底座管246选择性地定位。
图29是图示可调整管组件240的管段306的轴向端部308如何与主感应器交界主体234的角对准板310相互作用的部分剖切立体图。应了解，出于说明的目的，已移除管段306的轴向端部308的外表面的部分。如图示，在某些实施例中，第一销(例如，固定对准销)314可延伸穿过管段306的轴向端部308与主感应器交界主体234的角对准板310两者，以将管段306和角对准板310沿着对准销314的轴线316相互相对固定地固持。然而，第二销(例如，可调整对准销)318可实现角对准板310(以及因此，主感应器交界主体234和感应加热头组件14)相对于管段306(以及因此，感应器立架232)的角取向的调整。具体地说，在某些实施例中，半圆形角对准板310可包含多个开口320，其中可调整对准销318可选择性地穿过多个开口320而插入以调整角对准板310相对于管段306的角取向。因此，开口320充当第一对准特征，并且可调整对准销充当第二对准特征。在其它实施例中，可使用其它类型的对准特征，例如，槽、摩擦板等等。
现参照图27，如图示，在某些实施例中，感应器立架232可不包含例如图25和图26所图示的实施例中的感应器立架底座248。相反，在某些实施例中，底座管246可包含通过多根相应横杆284附接到多条支撑腿256的细长主体322，其中多根相应横杆284在底座管246与支撑腿256之间提供额外支撑。虽然在图27中图示为不包含与支撑腿256相关联的脚轮258和地板锁260，但应了解，在某些实施例中，支撑腿256可实际上与相应脚轮258相关联，并且在某些实施例中，与地板锁260相关联。此外，在某些实施例中，可调整管组件240可不附接到感应器立架底座，如图25到图27所图示。相反，在某些实施例中，可调整管组件240可改为附接到替代支撑结构，例如，保持在相对固定的位置中的臂或梁。此外，在某些实施例中，可调整管组件240可附接到相对固定的支撑结构(例如，构台系统)，其中所述相对固定的支撑结构能够移动，但被配置成在需要时将可调整管组件240固持在固定位置中。
应注意，虽然被描述为实现主感应器交界主体234(以及因此，感应加热头组件14)距离相对固定的支撑结构(例如，感应器立架底座)的高度与主感应器交界主体234(以及因此，感应加热头组件14)相对于相对固定的支撑结构的角取向两者的调整，但在其它实施例中，仅主感应器交界主体234距离相对固定的支撑结构的高度或主感应器交界主体234相对于相对固定的支撑结构的角取向可以是可调整的。例如，在某些实施例中，感应器立架232可不包含第一管段238与第二管段242之间的共同接头244(例如，参见图26)，或者不包含角对准板310(例如，参见图27)，并且因此，可不配置成调整主感应器交界主体234相对于相对固定的支撑结构的角取向。此外，在其它实施例中，可调整管组件240的管段238、242、306(例如，参见图26和图27)可不配置成平移到底座管246中以及从底座管246平移出，并且因此，可不配置成调整主感应器交界主体234距离相对固定的支撑结构的高度。在其它实施例中，主感应器交界主体234距离相对固定的支撑结构的高度和主感应器交界主体234相对于相对固定的支撑结构的角取向可都不是可调整的。应理解，即使在这些实施例中，感应器立架232的偏压构件(例如，图28所图示的元件304)和其它部件也可实现主感应器交界主体234相对于感应器立架232的略微移动。因此，由于这些部件，更容易适应于工件16中的物理不规则结构。此外，这些部件使主感应器交界主体234(以及因此，感应加热头组件14)能够被偏压而紧靠在工件16上。
图30是电源12的示范性实施例的立体图，其中电源12被配置成与如本文所述的感应加热头组件14、一个或更多个温度传感器组件28和/或行程传感器组件30一起操作。如图示，在某些实施例中，可移除的接线盒324和可移除的空气过滤组件326(例如，在独立壳体中)可移除地耦接到电源12以实现有利于电源12与感应加热头组件14、一个或更多个温度传感器组件28和/或行程传感器组件30一起操作的连接。
图31和图32是图30的接线盒324和空气过滤组件326的放大立体图。如图31所图示，在某些实施例中，接线盒324包含行程传感器连接件328，其中行程传感器连接件328可从行程传感器组件30接收(例如，行程反馈)信号(例如，经由图1所图示的缆线20)。在某些实施例中，接线盒324还包含输出连接件330，其中输出连接件330可将信号从接线盒324传输到电源12上的其它连接器或传输到与电源12分开的系统(例如，用于控制感应加热头组件14的移动或控制工件16相对于感应加热头组件14的移动的机器人定位系统、外部处理装置等等)。此外，在某些实施例中，接线盒324包含用于连接到辅助电引线(例如，热电偶引线和其它传感器引线)的第一辅助电引线连接块332和第二辅助电引线连接块334。此外，在某些实施例中，接线盒324可包含参照图2被描述为电源的一部分的控制电路中的一些或全部。例如，在某些实施例中，接线盒324除其它东西外尤其可包含控制器电路50，其控制电力转换电路46、48、52以调整电源12所提供的感应加热电力输出54。
此外，如图32所图示，在某些实施例中，接线盒324包含第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338，其中第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338可从第一温度传感器组件28和第二温度传感器组件28接收(例如，温度反馈)信号(例如，经由图1所图示的缆线18和类似缆线)。在某些实施例中，可使用不止两个温度传感器连接件336、338。如图示，连接温度传感器组件28的仅一根缆线18经由第一温度传感器连接件336而连接到接线盒324；然而，第二温度传感器组件28也可经由第二温度传感器连接件338而连接。此外，在某些实施例中，接线盒324可包含用于连接到电引线(例如，传递与一个或更多个感应加热头组件14内部的温度相关的信号的热电偶引线)的第一温度引线连接块340和第二温度引线连接块342。如图示，仅利用一个温度引线连接块340；然而，也可使用第二温度引线连接块342从第二感应加热头组件14接收温度信号。
如图31和图32所图示，在某些实施例中，空气过滤组件326包含从车间气源(shopair)移除油和/或水的油分离器344和/或水分离器346，其中车间气源是由电源12经由独立连接件(未示出)接收。油和水可分别经由油出口348和水出口350而排放。在某些实施例中，空气过滤组件326还包含用于调节穿过空气过滤组件326的空气的流动的空气调节器。经处理的空气(例如，在移除油和/或水之后)经由空气出口352而输送到温度传感器组件28(例如，经由空气缆线到温度传感器组件28的空气缆线连接器70)。在使用不止一个温度传感器组件28的情况下，可使用分流器(未示出)来将经处理的空气流动分流以输送到多个温度传感器组件28。
图33A是接线盒324的立体图，其中出于说明的目的，接线盒324的检修门354被移除。此外，图33B是接线盒324的分解立体图，其示出电路板356如何安装在检修门354内(例如，在某些实施例中，经由例如螺杆等多个紧固机构355而附接到检修门354)。如图示，在某些实施例中，也可使用例如螺杆等多个紧固机构357将检修门354紧固到接线盒324(例如，作为包含可经由铰链打开的检修门354的代替或附加等等)。电路板356包含电路，其中所述电路被配置成从行程传感器连接件328、第一辅助电引线连接块332和第二辅助电引线连接块334、第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338以及第一温度引线连接块340和第二温度引线连接块342接收输入信号，以对输入信号中的至少一些执行某信号处理，并经由输出连接件330和接线盒324的后侧(例如，与检修门354相对的一侧)上的多个连接块358而传输输出信号。应了解，电路板356(例如，经由配线和/或其它电连接件)通信耦接到行程传感器连接件328、第一辅助电引线连接块332和第二辅助电引线连接块334、第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338、第一温度引线连接块340和第二温度引线连接块342、输出连接件330、多个连接块358等等。
多个连接块358被配置成通信耦接到所匹配的多个连接块360，这些连接块360被设置在电源12的外部上(如图34所图示)。应了解，电源12的多个连接块360转而通信耦接到电源12的控制器电路50(参见图2)，以使控制器电路50能够基于接线盒324所接收并处理的信号而调整供应到感应加热头组件14的输出电力54。在所图示的实施例中，接线盒324包含六个连接块358，这六个连接块358用于连接到电源12上的六个相匹配的连接块360；然而，可利用不同数量的连接块358、360。
如图示，在某些实施例中，第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338以及第一温度引线连接块340和第二温度引线连接块342设置在接线盒324的壳体的第一侧向侧上，第一辅助电引线连接块332和第二辅助电引线连接块334设置在接线盒324的壳体的与第一侧向侧相对的第二侧向侧上，行程传感器连接件328和输出连接件330设置在接线盒324的壳体的第三侧向侧上，并且多个连接块358设置在接线盒324的壳体的后侧上。然而，这些连接件328、330、336、338和连接块332、334、340、342全部的位置在不同实施例之间可以改变。
在某些实施例中，六个连接块358被配置成输出信号，所述信号对应于接线盒324经由第一辅助电引线连接块332和第二辅助电引线连接块334、第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338以及第一温度引线连接块340和第二温度引线连接块342接收的输入信号。在此实施例中，经由第一辅助电引线连接块332和第二辅助电引线连接块334接收的输入信号可简单地由接线盒324的电路356传递到两个对应连接块358。类似地，经由第一温度引线连接块340和第二温度引线连接块342接收的输入信号也可由接线盒324的电路356传递到两个对应连接块358。然而，接线盒324的电路356可在经由两个对应连接块358将所处理的信号作为输出信号传输到电源12之前，对于从第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338接收的输入信号执行某处理。类似地，在某些实施例中，接线盒324的电路356可在经由输出连接件330将所处理的信号作为输出信号传输之前，对于从行程传感器连接件328接收的输入信号执行某处理。
例如，在某些实施例中，电路板356的电路可被配置成经由第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338接收输入(例如，温度反馈)信号，并且处理这些输入信号以产生可由电源12的控制器电路50(参见图2)正确解读的输出信号。例如，电源12可望接收与可在微伏和微安的量级上的K型热电偶范围(或其它类型的热电偶范围，例如，T型)中的温度读数相关的信号，而温度传感器组件28例如传输在4到20微安的量级上的信号。因此，电路板356的电路可将经由第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338接收的输入信号从4到20微安规模缩放到可由电源12的控制器电路50正确解读的较低安培或伏特范围。此外，在某些实施例中，电路板356的电路可将偏移添加到经由第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338接收的输入信号以补偿由电源12的控制器电路50实施的偏移。在某些实施例中，可检测接线盒324的内部温度(例如，在某些实施例中，使用经由辅助电引线连接块332、334而连接到接线盒324的温度传感器)，并将其用于确定正确的偏移。在其它实施例中，可使用电路板356上的芯片来测量温度，并且可基于此测得的温度来确定正确的偏移。因此，电路板356的电路将经由第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338接收的输入(例如，温度反馈)信号转换为适当输出信号以供电源12的控制器电路50使用(例如，以模仿热电偶)。此外，在某些实施例中，电路板356可对经由第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338接收的输入(例如，温度反馈)信号执行本地计算，对经由第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338接收的输入(例如，温度反馈)信号进行滤波，等等。
此外，在某些实施例中，电路板356的电路可类似地将经由行程传感器连接件328接收的输入(例如，行程反馈)信号转换(例如，缩放、偏移等等)为适当输出信号以供电源12的控制器电路50使用。此外，在某些实施例中，电路板356可对经由行程传感器连接件328接收的输入(例如，行程反馈)信号执行本地计算，对经由行程传感器连接件328接收的输入(例如，行程反馈)信号进行滤波，等等。
此外，如图31和图32所图示，在某些实施例中，接线盒324可包含一个或更多个指示器361，所述指示器361分别用于指示与经由第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338接收的输入信号对应的温度。在某些实施例中，指示器361可以是被配置成发出对应于某些温度范围的各种颜色光(例如，如果对应温度高于最大温度阈值或低于最小温度阈值，那么发出红色光，如果对应温度处于可接受的温度范围内，那么发出绿色光，等等)的发光二极管。
应了解，接线盒324可特别适用于对较旧的电源进行改装，使之具有与行程传感器组件28和/或行程传感器组件30一起作用的能力。具体地说，接线盒324的电路板356可执行对于向较旧电源给予其预期的信号类型所必需的所有转换。此外，接线盒324的不同实施例可很好地适用于某些类型的电源(例如，具有特定类型的连接件的电源)。
在某些实施例中，代替设置在具有本文所述的所有物理连接件的接线盒324中，电路板356可用作独立部件，所述独立部件可留驻在许多场所(例如，在电源12内，在不具有任何接线盒324的连接件的独立外壳内，在感应加热头组件14内(例如，在缆线张力消除盖24内)，等等)，并且可包含无线通信电路，其中所述无线通信电路被配置成将信号无线地发送到感应加热头组件14、温度传感器组件28、行程传感器组件30、电源12等的无线通信电路，以及从感应加热头组件14、温度传感器组件28、行程传感器组件30、电源12等的无线通信电路无线地接收信号。在其它实施例中，电路板356可仍包容在接线盒324内，然而，某些连接件可不设置在接线盒324的外壳内，而是可由电路板356的无线通信电路替代。在一个非限制性实例中，接线盒324可不包含第一温度传感器连接件336和第二温度传感器连接件338，并且电路板356可经由其无线通信电路从第一温度传感器组件28和第二温度传感器组件28无线地接收输入(例如，温度反馈)信号。在另一非限制性实例中，接线盒324可包含所有输入连接件，而不包含任何输出连接件，并且电路板356可改为经由其无线通信电路将输出信号无线地传输到电源12。
如本文所述，温度传感器组件28将与工件16的温度相关的反馈信号提供到电源12的控制器电路50，并且行程传感器组件30将与行程传感器组件30相对于工件16的位置和/或移动相关的反馈信号提供到控制器电路50。控制器电路50出于将感应热量提供到工件16的目的使用来自温度传感器组件28和行程传感器组件30的反馈信号以修改被提供到感应加热头组件14的输出电力54。返回到图2，电源12的控制器电路50可包含指令，所述指令用于至少部分基于从温度传感器组件28和/或行程传感器组件30接收的反馈信号而修改(例如，调整)出于对工件16感应加热的目的而提供到感应加热头组件14的输出电力54。
在某些实施例中，输出电力54的修改(例如，调整)取决于行程传感器组件30所提供的反馈，尽管在其它实施例中，控制器电路50可能够通过通信耦接到行程传感器组件30或在不通信耦接到行程传感器组件30的情况下控制输出电力54。在某些实施例中，当行程传感器组件30检测到行程传感器组件30相对于工件16的极小移动或未检测到移动时，输出电力54可减少(例如，节流)或甚至被消除。具体地说，控制器电路50中所存储的指令可包含指令，其用于在指示行程传感器组件30相对于工件16的极小移动或未移动已持续给定的一段时间地被行程传感器组件30检测到的反馈信号从行程传感器组件30发送并被控制器电路50接收时，减少或甚至消除输出电力54。此外，在某些实施例中，当行程传感器组件30未通信耦接到控制器电路50(例如，经由图1所图示的缆线20)时，输出电力54可减少或甚至被消除。具体地说，存储在控制器电路50中的指令可包含指令，其用于在持续给定的一段时间地未从行程传感器组件30接收到反馈信号时，减少或甚至消除输出电力54。
在某些实施例中，输出电力54的修改(例如，调整)可至少部分基于行程传感器组件30相对于工件16(反之亦然)的速度(例如，速率)。因此，控制器电路50中所存储的指令可包含指令，其用于在反馈信号包含指示行程传感器组件30相对于工件16(反之亦然)的速度的数据时，至少部分基于从行程传感器组件30接收的反馈信号而修改输出电力54。在其它实施例中，输出电力54的修改(例如，调整)可至少部分基于行程传感器组件30相对于工件16(反之亦然)的行进方向。因此，控制器电路50中所存储的指令可包含指令，其用于在反馈信号包含指示行程传感器组件30相对于工件16(反之亦然)的行进方向的数据时，至少部分基于从行程传感器组件30接收的反馈信号而修改输出电力54。行程传感器组件30相对于工件16的速度(例如，速率)和行进方向仅是示范性的，并且不旨在限制与可由控制器电路50使用以修改输出电力54的行程传感器组件30相对于工件16的位置和/或移动(包含移动方向)相关的参数的类型。与其它参数(例如，行程传感器组件30相对于工件16的绝对位置、行程传感器组件30相对于工件16的加速度、行程传感器组件30相对于工件16的取向差异等等)相关的数据可由控制器电路50从行程传感器组件30接收，并且由控制器电路50使用以控制输送到感应加热头组件14的电源12的输出电力54。
在某些实施例中，控制器电路50可从温度传感器组件28接收反馈信号，并解读经由反馈信号而提供的温度读数以寻找最好的温度读数(例如，将所述读数与其它温度读数作比较以确定相关性等等)。通常，当控制器电路50连接到温度传感器组件28时，控制器电路50至少部分基于从温度传感器组件28接收的反馈信号而控制电源12的输出电力54。具体地说，在某些实施例中，控制器电路50可遵循温度斜坡以达到工件16的设定点温度，所述设定点温度可例如由用户经由电源12的控制面板362予以设定。例如，图35是控制器电路50可在控制电源12所输送的输出电力54的同时利用的示范性温度斜坡364的曲线图。如图示，在某些实施例中，温度斜坡364可以是从初始温度τ0到目标温度τtarget的相对线性的两阶段斜坡。更具体来说，可遵循第一温度斜坡阶段366，直到达到温度阈值τthreshold为止(例如，目标温度τtarget的所设定的百分比)，在该温度阈值τthreshold，可遵循第二较缓和的温度斜坡阶段368，以将使目标温度τtarget过度变化的可能性减到最小。然而，在其它实施例中，其它类型的温度斜坡(例如，相对渐进的，等等)可被控制器电路50利用。应了解，虽然遵循温度斜坡364，但如果给定的温度读数τ1在温度斜坡364上持续给定时间(例如，时间t1)地落在其预期值以下，那么控制器电路50可增大输出电力54，而如果给定的温度读数τ2在温度斜坡364上持续给定时间(例如，时间t2)地落在其预期值以上，那么控制器电路50可减小输出电力54。在某些实施例中，控制器电路50可使用闭环控制以达到目标温度τtarget。
因此，控制器电路50可至少部分基于工件16相对于感应加热头组件14的行进速度和/或行进方向(如行程传感器组件30所检测到的)而控制输出电力54。作为此控制的非限制性实例，随着行驶速度增大，输出电力54可增大，并且随着行驶速度减小，输出电力54可减小。此外，在某些实施例中，控制器电路40可例如根据图35所图示的温度斜坡364至少部分基于工件16的温度(如温度传感器组件28或多个温度传感器组件28所检测到的)而控制输出电力54。此外，在某些实施例中，控制器电路50可至少部分基于工件16已被加热的时间量而控制输出电力54。应了解，控制器电路50可至少部分基于与输出电力54相关的参数(例如，与输出电力54的功率、安培数、频率、占空比等相关的先前或当前输出参数)而控制输出电力54。本文中被描述为由控制器电路50使用以修改输出电力54的控制的操作参数仅是示范性的，并且不希望是限制性的。在某些实施例中，可经由电源12的控制面板362(例如，在显示器上)指示与这些操作参数中的任一个和全部相关的数据。此外，在某些实施例中，感应加热头组件14还可包含用于指示与这些操作参数相关的数据的装置(例如，控制面板和/或显示器)。
在某些实施例中，控制器电路50可至少部分基于从一个或更多个温度传感器组件28、行程传感器组件30、感应加热头组件14等等接收的输入信号(包含(但不限于)工件16相对于行程传感器组件30的行进速度和/或行进方向、工件16的温度、工件16的加热时间、先前输出电力54、当前输出电力54等等)而确定工件16的特性。
在某些实施例中，输出电力54的控制通常可至少部分基于用户经由电源12的控制面板362而键入的操作参数，包含(但不限于)工件16的尺寸、工件16的材料等等。此外，在某些实施例中，输出电力54的控制通常可至少部分基于从加热过程(例如，从感应加热头组件14)收集的数据，包含(但不限于)输出电力54的电压、输出电力54的电流、输出电力54的频率、功率因子、初级电流、电源12内所测得的电流、冷却剂温度、感应加热头组件14的内部温度等等。在某些实施例中，输出电力54的控制通常可至少部分基于可例如经由电源12的控制面板362而键入的用户加热偏好，包含(但不限于)期望温度斜坡速度、可接受的温度过度变化、关于平和与激进加热的偏好等等。作为非限制性实例，如果用户希望非常仔细地加热管道，并且不在意花费多长时间，那么用户可将感应加热模式设定为“平和的”，和/或可将可接受的温度过度变化设定为零和/或可将温度斜坡速度设定为“缓慢的”。
在某些实施例中，电源12的控制器电路50被配置成经由电源12的控制面板362而显示一个或更多个温度传感器组件28所检测到的数据(例如，温度、热输入等等)和/或行程传感器组件30所检测到的数据(行进速度、行进方向等等)。此外，在某些实施例中，接线盒324可包含显示器，并且接线盒324的电路板356的电路可被配置成经由此显示器而显示一个或更多个温度传感器组件28所检测到的数据(例如，温度、热输入等等)和/或行程传感器组件30所检测到的数据(行进速度、行进方向等等)。此外，在某些实施例中，电源12的控制器电路50被配置成将一个或更多个温度传感器组件28所检测到的数据(例如，温度、热输入等等)和/或行程传感器组件30所检测到的数据(行进速度、行进方向等等)存储在存储器60中。此外，在某些实施例中，接线盒324可包含类似于控制器电路50的存储器60的非暂时性存储器介质，并且接线盒324的电路板356的电路可被配置成将一个或更多个温度传感器组件28所检测到的数据(例如，温度、热输入等等)和/或行程传感器组件30所检测到的数据(行进速度、行进方向等等)存储在此存储器介质中。此外，在某些实施例中，一个或更多个温度传感器组件28所检测到的数据(例如，温度、热输入等等)和/或行程传感器组件30所检测到的数据(行进速度、行进方向等等)可例如经由连接到网络(电源12和/或接线盒324通信连接到所述网络)的云存储装置或服务器而存储到位于电源12和/或接线盒324远方的位置中。
在某些实施例中，电源12的控制器电路50可被配置成自动检测(例如，在没有来自人类操作员的输入的情况下)一个或更多个温度传感器组件28、行程传感器组件30和/或感应加热头组件14是否连接(例如，通信耦接)到控制器电路50(例如，直接地或经由接线盒324)，并且基于所述确定(例如，哪些装置被检测为通信耦接到控制电路50，什么特定类型的装置(例如，在被配置成在与某些发射率相关的某些波长下检测温度的温度传感器组件28之间，在使用特定类型的传感器的行程传感器组件30之间，等等)通信耦接到控制电路50，等等)来自动修改(例如，没有来自人类操作员的输入的情况下)电源12的操作(即，调整操作模式的控制，修改控制算法，调整某些操作参数，等等)。作为非限制性实例，控制器电路50可在感应加热头组件14被检测为连接到电源12时自动切换到“感应加热头模式”。
此外，本文所述的控制器电路50被配置成根据什么装置通信耦接到控制器电路50而在各种模式下发挥作用。在某些实施例中，控制器电路50可仅在感应加热头组件14通信耦接到控制器电路50时控制电源12。然而，在温度传感器组件28通信耦接到控制器电路50但行程传感器组件30不通信耦接到控制器电路50时，在行程传感器组件30通信耦接到控制器电路50但温度传感器组件28不通信耦接到控制器电路50时，在温度传感器组件28与行程传感器组件30两者通信耦接到控制器电路50时，以及其它情况下，控制器电路50可控制电源12。
此外，虽然在本文中被描述为被配置成出于控制电源12的目的而将反馈信号发送到控制器电路50，但在某些实施例中，本文所述的温度传感器组件和/或行程传感器组件30作为附加或替代可被配置成在相应装置上(例如，经由LED、显示器等等)指示与所检测到的参数(例如，对于温度传感器组件28来说，工件16的温度，以及对于行程传感器组件30来说，感应加热头组件14相对于工件16的位置、移动或移动方向)相关的信息，记录与所检测到的参数相关的信息(例如，在本地存储在存储器中，或传输到独立存储装置或云以进行存储)，至少部分基于与所检测到的参数相关的信息而执行本地计算，等等。
现参照图2，在某些实施例中，电源12的控制器电路50可被配置成(例如，通过线路连接或无线地)将指令发送到机器人定位系统370，其中机器人定位系统370被配置成至少部分基于从一个或更多个温度传感器组件28、行程传感器组件30、感应加热头组件14接收的信号和/或用户经由电源12的控制面板362而设定的用户偏好和/或控制器电路50所接收的任何和所有其它信息而控制感应加热头组件14相对于工件16的移动或控制工件16相对于感应加热头组件14的移动。然而，在其它实施例中，还可在人类操作员正在握持感应加热头组件14时，实施本文所述的控制技术。如图2还图示，在某些实施例中，提供到感应加热头组件14的输出电力54可至少部分地使用遥控器372来控制，其中遥控器372可通过线路连接或无线地与电源12的控制器电路50通信。
此外，虽然在本文中被描述为包含感应加热头组件14，但应了解，在使用其它类型的工件加热装置时，本文所述的温度传感器组件28、行程传感器组件30、控制器电路50、接线盒324、感应器立架232、控制技术等等可实质上类似地发挥作用。例如，在某些实施例中，代替感应加热头组件14，工件加热装置可以是被配置成在工件16上产生红外热量的红外加热装置。实际上，能够产生工件的接触或非接触式局部化加热以进行制造的任何工件加热装置可从本文所述的系统和方法中获益。
虽然仅在本文中说明和描述本发明的某些特征，但对于本领域的技术人员来说，将清楚许多修改和改变。因此，应理解，随附权利要求书希望涵盖落入本发明的真实精神内的所有这些修改和改变。

Claims (28)

1.一种感应加热系统，包括：
感应加热装置，被配置成相对于工件移动，产生感应热，并将所述感应热引导到所述工件；以及
温度传感器组件，被配置成在约1.0微米和约5.0微米的范围内的多个不同波长下检测所述工件的温度，并将与所述所检测的温度相关的反馈信号传输到控制器，所述控制器控制电源，所述电源将电力提供到所述感应加热装置。
2.根据权利要求1所述的感应加热系统，其中所述温度传感器组件被配置成在约2.0微米和约2.4微米的范围内的多个不同波长下检测所述工件的所述温度。
3.根据权利要求1所述的感应加热系统，包括所述控制器，其中所述控制器被配置成至少部分基于所述反馈信号而调整所述电源提供到所述感应加热装置的电力的量。
4.根据权利要求3所述的感应加热系统，其中所述控制器被配置成自动检测所述温度传感器组件何时通信耦接到所述控制器，并且基于所述温度传感器组件的所述检测而自动调整所述电源的控制。
5.根据权利要求1所述的感应加热系统，其中所述温度传感器组件不接触所述工件地检测所述工件的所述温度。
6.根据权利要求1所述的感应加热系统，其中所述温度传感器组件包括红外温度传感器。
7.根据权利要求1所述的感应加热系统，其中所述温度传感器组件包括沿着所述温度传感器组件的检测路径而设置在所述温度传感器组件的轴向端部附近的保护窗。
8.根据权利要求7所述的感应加热系统，其中所述保护窗由红外透射材料构成。
9.根据权利要求7所述的感应加热系统，其中所述保护窗由石英构成。
10.根据权利要求7所述的感应加热系统，其中所述保护窗直接安装到所述温度传感器组件的所述轴向端部。
11.根据权利要求7所述的感应加热系统，其中所述温度传感器组件包括布置在所述温度传感器组件的轴向端部附近并被配置成接收空气的气杯。
12.根据权利要求11所述的感应加热系统，其中所述气杯包括延伸穿过所述气杯的外壁并被配置成允许所述所接收的空气从所述气杯内逸出的一个或更多个开口。
13.根据权利要求1所述的感应加热系统，其中所述温度传感器组件是从所述感应加热装置的壳体可移除地拆卸的。
14.根据权利要求13所述的感应加热系统，其中所述温度传感器组件相对于所述壳体的位置是可调整的。
15.根据权利要求13所述的感应加热系统，其中所述温度传感器组件相对于所述壳体的角取向是可调整的。
16.根据权利要求13所述的感应加热系统，其中所述温度传感器组件是第一温度传感器组件，并且所述感应加热系统包括第二温度传感器组件。
17.根据权利要求16所述的感应加热系统，其中所述第一温度传感器组件和第二温度传感器组件是从所述壳体的相对侧可移除地拆卸的。
18.根据权利要求16所述的感应加热系统，其中所述第一温度传感器组件和第二温度传感器组件是可从所述壳体的同一侧可移除地拆卸的。
19.一种系统，包括：
温度传感器组件，被配置成检测工件的温度，并将与所述所检测的温度相关的反馈信号传输到控制器，所述控制器控制电源，所述电源将电力提供到感应加热头，其中所述温度传感器组件被配置成在与多个表面发射率相关的多个波长下检测所述温度，并且不对所述工件的表面发射率进行补偿地传输与所述所检测的温度相关的所述反馈信号。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述温度传感器组件被配置成在约2.0微米和约2.4微米的范围内的多个不同波长下检测所述工件的所述温度。
21.根据权利要求19所述的系统，包括所述控制器，其中所述控制器被配置成至少部分基于所述反馈信号而调整所述电源提供到所述感应加热头的电力的量。
22.根据权利要求21所述的系统，其中所述控制器被配置成自动检测所述温度传感器组件何时通信耦接到所述控制器，并且基于所述温度传感器组件的所述检测而自动调整所述电源的控制。
23.根据权利要求19所述的系统，其中所述温度传感器组件不接触所述工件地检测所述工件的所述温度。
24.根据权利要求19所述的系统，其中所述温度传感器组件包括红外温度传感器。
25.根据权利要求19所述的系统，其中所述温度传感器组件包括保护窗，所述保护窗沿着所述温度传感器组件的检测路径设置在所述温度传感器组件的轴向端部附近。
26.根据权利要求25所述的系统，其中所述保护窗由红外透射材料构成。
27.根据权利要求25所述的系统，其中所述保护窗由石英构成。
28.根据权利要求25所述的系统，其中所述保护窗直接安装到所述温度传感器组件的所述轴向端部。
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