CN108775968A - 一种非接触式温度传感器 - Google Patents

一种非接触式温度传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN108775968A
CN108775968A CN201810732502.1A CN201810732502A CN108775968A CN 108775968 A CN108775968 A CN 108775968A CN 201810732502 A CN201810732502 A CN 201810732502A CN 108775968 A CN108775968 A CN 108775968A
Authority
CN
China
Prior art keywords
movable lens
laser
testee
thermo
sensitive material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810732502.1A
Other languages
English (en)
Inventor
许宗奇
周茂欣
刘胜杰
田向阳
邹雪平
刘威
谭传亮
黄腾
张芸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
Pinggao Group Co Ltd
Pinggao Group Weihai High Voltage Electrical Appliances Co Ltd
Original Assignee
State Grid Corp of China SGCC
Pinggao Group Co Ltd
Pinggao Group Weihai High Voltage Electrical Appliances Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by State Grid Corp of China SGCC, Pinggao Group Co Ltd, Pinggao Group Weihai High Voltage Electrical Appliances Co Ltd filed Critical State Grid Corp of China SGCC
Priority to CN201810732502.1A priority Critical patent/CN108775968A/zh
Publication of CN108775968A publication Critical patent/CN108775968A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K5/00—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material
    • G01K5/48—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid
    • G01K5/50—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid arranged for free expansion or contraction
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K11/00—Measuring temperature based upon physical or chemical changes not covered by groups G01K3/00, G01K5/00, G01K7/00 or G01K9/00

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radiation Pyrometers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种非接触式温度传感器，包括激光发射装置、激光接收装置，还包括至少一个可动镜片、热敏材料伸缩部件；可动镜片通过所述热敏材料伸缩部件安装在被测物体上，可动镜片用于将激光发射装置发射的激光反射/折射到激光接收装置上，激光接收装置用于检测激光光着点位置变化。采用测量激光发射装置发出的激光经反射或折射后的光着点的位置变化实现对被测物体温度的测量，根据热敏材料伸缩部件受温度影响产生形变，由膨胀系数决定可动镜片转动角度，实现激光接收装置光着点位置变化，进而用过计算得到被测物体温度。本传感器结构简单，解决了辐射式测温法对被测物体表面发射率需要修正的问题。

Description

一种非接触式温度传感器
技术领域
本发明属于温度传感器技术领域，具体涉及一种非接触式温度传感器。
背景技术
温度传感器分为接触式传感器和非接触式传感器，传统非接触式设备基于黑体辐射的基本定律，但各类辐射测温方法只能测出对应的光度温度、辐射温度和比色温度；只有对能够吸收全部辐射且不反射光的物体(黑体)所检测出的温度才是真实温度。而所测试物体的表面状态、涂膜和微观组织等会影响测试结果的准确性，需要对测试物体的表面状态、涂膜和微观组织等会影响测试结果进行修正，以得到准确的测试结果。对于固体表面的温度测试，需要半球反射镜等专用设备才能测试出被测物体的实际温度。对于非接触式温度检测而言，改变被测物体表面发射率是非常困难的，提高温度检测精度只能在检测装置中实现，而检测装置的设计大多基于黑体辐射的基本定律，其结构复杂，成本非常高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种非接触式温度传感器，用于解决辐射式测温法对被测物体表面发射率需要修正的问题。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种非接触式温度传感器，包括激光发射装置、激光接收装置，还包括至少一个可动镜片、热敏材料伸缩部件；可动镜片通过所述热敏材料伸缩部件安装在被测物体上，可动镜片用于将激光发射装置发射的激光反射/折射到激光接收装置上，激光接收装置用于检测激光光着点位置变化。
本发明的有益效果：
采用测量激光发射装置发出的激光经反射或折射后的光着点的位置变化实现对被测物体温度的测量，本温度传感器根据热敏材料伸缩部件受温度影响产生形变，由膨胀系数决定可动镜片转动角度，实现接收装置光着点位置变化，进而用过计算得到被测物体温度，本传感器结构简单，仅通过检测光着点的位置变化即可，不需要对测试物体的表面状态、涂膜和微观组织等会影响测试结果进行修正，因此解决了辐射式测温法对被测物体表面发射率需要修正的问题。
进一步的，还包括用于调整激光发射装置与可动镜片之间光路的固定镜片。
进一步的，可动镜片设有转动轴，可动镜片围绕可动镜片转动轴转动，热敏材料伸缩部件一端连接被测物体，另一端连接在可动镜片上以推动可动镜片绕转动轴转动。
进一步的，接收装置为格栅光敏元件。
附图说明
图1是本非接触式温度传感器的结构示意图，图中标号表示为：1激光发射装置，2固定镜片，3可动镜片转动轴，4可动镜片，5热敏材料伸缩部件，6被测物体，7接收装置，8信号采集及运算模块，9输出及控制模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，下面结合附图及实施例，对本发明作进一步的详细说明。
本发明的基本原理为：
采用测量激光发射装置发出的激光经反射或折射后的光着点的位置变化实现对被测物体温度的测量，根据热敏材料伸缩部件受温度影响产生形变，由膨胀系数决定可动镜片转动角度，实现接收装置光着点位置变化，进而用过计算得到被测物体温度。
如图1所示，将可动镜片4通过热敏材料伸缩部件5装置在被测物体上，采用激光发射装置1作为光源，当光线照射在固定镜片2时，该光线发生固定方向反射至可动镜片4。热敏材料伸缩部件5为利用热敏材料制作成推拉杆，该热敏材料推拉杆感受温度变化产生变形，驱动可动镜片沿可动镜片转动轴3转动；当光线与可动镜片4的折射角度发生变化时，光线在接收装置7上的光着区域光着点位置发生改变，可动镜片4将激光反射/折射到接收装置7。
到达接收装置7后信号采集及运算模块8对接收到的光着点位置变化的信号进行分析运算，通过测量接收装置7上光着点的位置变化即可计算出被测物体温度的变化量；接收装置7采用栅格状光敏元件座位数据采集区域，信号采集及运算模块8的运算的结果传送给输出及控制模块9，输出及控制模块上配置有人机交互装置，通过人机交互装置显示被测物体的温度测量值。
作为其他实施方式，可不用固定镜片，将激光发射装置发射的激光直接照射在可动镜片上。
作为其他实施方式，接收装置可以为其他可以反映光着点位置变化的器件，例如，通过一块光刻度板及图像处理装置，图像处理装置采集光刻度板上光着点的位置变化信息，根据光着点位置变化计算被测物体温度变化量。
作为其他实施方式，可采用多个可动镜片，构成多个可动镜片和热敏材料伸缩部件的配合结构，当被测物体体积过大或受热不均匀时，可以通过在被测物体多个位置上设置可动镜片和热敏材料伸缩部件的配合结构，配合相应的接收装置对被测物体进行多方位温度测量，以得到更为精确的被测物体温度。
另外，本实施例中可动镜片将激光通过反射至接收装置，作为其他实施方式，也可以可动镜片通过折射将光线导入到接收装置。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (4)

1.一种非接触式温度传感器，包括激光发射装置、激光接收装置，其特征在于，还包括至少一个可动镜片、热敏材料伸缩部件；所述可动镜片通过所述热敏材料伸缩部件安装在被测物体上，所述可动镜片用于将激光发射装置发射的激光反射/折射到所述激光接收装置上，所述激光接收装置用于检测激光光着点位置变化。
2.根据权利要求1所述的一种非接触式温度传感器，其特征在于，还包括用于调整所述激光发射装置与所述可动镜片之间光路的固定镜片。
3.根据权利要求1或2所述的一种非接触式温度传感器，其特征在于，所述可动镜片设有转动轴，所述可动镜片围绕所述可动镜片转动轴转动，所述热敏材料伸缩部件一端连接被测物体，另一端连接在所述可动镜片上以推动所述可动镜片绕所述转动轴转动。
4.根据权利要求3所述的一种非接触式温度传感器，其特征在于，所述接收装置为格栅光敏元件。
CN201810732502.1A 2018-07-05 2018-07-05 一种非接触式温度传感器 Pending CN108775968A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810732502.1A CN108775968A (zh) 2018-07-05 2018-07-05 一种非接触式温度传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810732502.1A CN108775968A (zh) 2018-07-05 2018-07-05 一种非接触式温度传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN108775968A true CN108775968A (zh) 2018-11-09

Family

ID=64031066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810732502.1A Pending CN108775968A (zh) 2018-07-05 2018-07-05 一种非接触式温度传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108775968A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109974876A (zh) * 2019-05-10 2019-07-05 北方民族大学 测量温度变化的装置
CN111728465A (zh) * 2019-03-25 2020-10-02 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 温度显示装置及加热器具
CN111728502A (zh) * 2019-03-25 2020-10-02 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 一种锅具及使用该锅具的烹饪器具

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101021441A (zh) * 2007-03-20 2007-08-22 中国科学技术大学 滤波式光学读出微梁温度传感器
CN201025457Y (zh) * 2007-03-20 2008-02-20 中国科学技术大学 双材料微梁光学读出温度传感器
CN102483360A (zh) * 2009-08-26 2012-05-30 奥特光电股份有限公司 光纤温度传感器
US8195013B2 (en) * 2009-08-19 2012-06-05 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Miniature fiber optic temperature sensors
CN102738039A (zh) * 2011-03-30 2012-10-17 东京毅力科创株式会社 测量装置以及等离子体处理装置
CN104515621A (zh) * 2014-12-24 2015-04-15 天津大学 基于密闭微腔气体热效应的光纤温度传感器及其制作方法
CN105371979A (zh) * 2015-05-25 2016-03-02 赵瑞申 基于mems技术的光纤温度传感芯片
CN106323505A (zh) * 2016-08-16 2017-01-11 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种反射式光学成像设备焦面参考温度采集方法
CN206804185U (zh) * 2017-05-03 2017-12-26 中国计量大学 一种基于体光栅反射技术与3d内雕技术的非接触式测温系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101021441A (zh) * 2007-03-20 2007-08-22 中国科学技术大学 滤波式光学读出微梁温度传感器
CN201025457Y (zh) * 2007-03-20 2008-02-20 中国科学技术大学 双材料微梁光学读出温度传感器
US8195013B2 (en) * 2009-08-19 2012-06-05 The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy Miniature fiber optic temperature sensors
CN102483360A (zh) * 2009-08-26 2012-05-30 奥特光电股份有限公司 光纤温度传感器
CN102738039A (zh) * 2011-03-30 2012-10-17 东京毅力科创株式会社 测量装置以及等离子体处理装置
CN104515621A (zh) * 2014-12-24 2015-04-15 天津大学 基于密闭微腔气体热效应的光纤温度传感器及其制作方法
CN105371979A (zh) * 2015-05-25 2016-03-02 赵瑞申 基于mems技术的光纤温度传感芯片
CN106323505A (zh) * 2016-08-16 2017-01-11 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种反射式光学成像设备焦面参考温度采集方法
CN206804185U (zh) * 2017-05-03 2017-12-26 中国计量大学 一种基于体光栅反射技术与3d内雕技术的非接触式测温系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
西尔瓦诺•多纳特: "《光电仪器：激光传感与测量》", 31 December 2006, 西安交通大学出版社 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111728465A (zh) * 2019-03-25 2020-10-02 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 温度显示装置及加热器具
CN111728502A (zh) * 2019-03-25 2020-10-02 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 一种锅具及使用该锅具的烹饪器具
CN111728465B (zh) * 2019-03-25 2021-10-22 佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司 温度显示装置及加热器具
CN109974876A (zh) * 2019-05-10 2019-07-05 北方民族大学 测量温度变化的装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0644408B1 (en) Method and apparatus for measuring temperature using infrared techniques
US6188079B1 (en) Measurement of hot container wall thickness
CN108050933B (zh) 角锥棱镜回射光斑定位精度检测装置与方法
CN108775968A (zh) 一种非接触式温度传感器
KR102686859B1 (ko) 적외선 온도 측정 및 모니터링 시스템과 그 교정방법
AU7965587A (en) Laser probe for determining distance
CN107588854B (zh) 基于内置参考体的高精度测温方法
CN113218418B (zh) 一种空间极高精度指向测量仪器热光耦合效应确定系统及方法
CN101586942B (zh) 接触式光纤测头测量方法及其装置
JPS60169911A (ja) 位置決め装置の検定法及び検定装置
CN104458013A (zh) 一种发动机热防护结构温度场多模测量系统
CN104316194A (zh) 一种调光式红外辐射标定方法
CN110307904A (zh) 一种红外热成像镜头的测温装置及测温方法
CN102283637B (zh) 一种红外耳温计和红外耳温计的测温方法
CN109990907B (zh) 一种目标体的红外参数测定装置及测定方法
CN108163223B (zh) 一种便携式飞行器红外隐身性能评估装置和方法
CN104833419A (zh) 一种1-3μm准直光源辐射照度测量仪
CN201413124Y (zh) 接触式光纤测头装置
CN208936979U (zh) 一种通用面式非接触传感器的光学平行校准装置
CN207180993U (zh) 一种棱镜折射率自动分档检测装置
CN105091797A (zh) 一种单ccd的强度关联自准直仪
KR101739645B1 (ko) 비접촉 온도 측정기 보정 시스템 및 이의 실행 방법
CN112857586A (zh) 一种基于fpga的红外测温装置及温度补偿校准方法
CN207231634U (zh) 一种光谱测量装置
Zyla A Calibrated Blackbody Source for Testing Next-Generation Wavefront Actuators

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20181109

RJ01 Rejection of invention patent application after publication