CN109186782A - 一种基于反射镜的非接触式温度传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于反射镜的非接触式温度传感器，包括激光器、玻璃盖、反射镜、光学位置探测器、信号处理模块、待测温箱体、容器、膨胀液。激光器产生一束激光，沿入射激光线路，透过玻璃盖后，以一定角度到反射镜端面形成反射，沿着反射激光线路进入光学位置探测器，光学位置探测器实时探测反射激光光斑的位置，并传输给信号处理模块处理；当待测箱体内温度变化时，膨胀液体积膨胀使反射镜位置变化，从而改变反射激光路线，反射激光光斑位置发生变化，信号处理模块通过位置变化信息数据解算出待测箱体内的温度。本发明系统设计独特，可有效检测待测温箱体内的温度，具有精度高、动态范围大及抗电磁干扰等优点。
Description
技术领域
本发明提供了一种非接触式温度传感器，尤其涉及一种基于反射镜的非接触式温度传感器。
背景技术
基于光学系统的非接触式测温系统是非接触式测温技术领域的主流方向，如非接触式红外测温系统，但是该系统存在测量环境受限及精度不高的缺点；再如基于光学干涉原理的非接触式测温系统，但是该系统调试精度要求高，存在实际操作要求太高的缺点。
发明内容
为了克服现有技术存在缺陷或不足，这里提出了一种基于反射镜的非接触式温度传感器，包含简单光学系统，采用简单的结构可以有效的检测待测箱体内的温度，具有精度高、动态范围大及抗电磁干扰等优点。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于反射镜的非接触式温度传感器，其特征在于：包括激光器、玻璃盖、反射镜、光学位置探测器、信号处理模块、待测温箱体、容器和膨胀液；
所述激光器产生一束单色激光；激光沿入射激光线路以一定夹角进入反射镜端面发生反射，反射激光沿所述反射激光线路以一定夹角从反射镜端面反射；
所述玻璃盖为无色透明玻璃材质，厚度为1mm，玻璃盖固定于待测温箱体上，与待测温箱体结构密封连接；
所述反射镜为平面反射镜；
所述光学位置探测器实时探测反射激光光斑的位置，并输出光斑位置信息；
所述信号处理模块实时接收光学位置探测器发来的光斑位置信息，并进行处理；
所述待测温箱体为模拟待测温度的封闭环境；
所述容器为具有良好的导热性的材质，容器上端部分为圆柱体，下端部分为球体；
所述膨胀液为温度敏感液体，膨胀液的体积与温度成正比关系；
当所述待测箱体内温度变化时，容器内的膨胀液温度随之变化，导致膨胀液体积发生变化，同时迫使反射镜发生上下位置变化，从而改变反射激光路线，反射激光光斑位置发生变化，信号处理模块通过位置变化信息数据可解算出待测箱体内的温度。
进一步的，所述反射镜与所述容器的圆柱结构部分为密封可滑动结构，反射镜在受到膨胀液的压力时在垂直方向沿着所述容器的圆柱结构部分上下滑动。
进一步的，所述出射激光线路与入射激光线路遵循光的反射定律。
因为本发明采用以上技术方案，所以具备以下有益效果：
一、采用简单的结构可以有效的检测待测温箱体内的温度，具有精度高、动态范围大及抗电磁干扰等优点；
二、采用简单的光学系统，原理清晰，调试简单；
三、巧妙地运用了光学反射定律。
附图说明
图1为本发明组成原理图。
图中：1-激光器，2-玻璃盖，3-反射镜，4-光学位置探测器，5-信号处理模块，6-待测温箱体，7-容器，8-膨胀液。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
一种基于反射镜的非接触式温度传感器，如图1所示，其特征在于：包括激光器1、玻璃盖2、反射镜3、光学位置探测器4、信号处理模块5、待测温箱体6、容器7和膨胀液8；
所述激光器1产生一束单色激光；激光沿入射激光线路以一定夹角进入反射镜3端面发生反射，反射激光沿所述反射激光线路以一定夹角从反射镜3端面反射；
所述玻璃盖2为无色透明玻璃材质，厚度为1mm，玻璃盖2固定于待测温箱体6上，与待测温箱体6结构密封连接；
所述反射镜3为平面反射镜，反射镜3与所述容器7的圆柱结构部分为密封可滑动结构，反射镜3在受到膨胀液8的压力时，在垂直方向沿着所述容器7的圆柱结构部分上下滑动；
上述方案中入射激光线路以一定夹角(如5°)进入反射镜3端面发生反射；
上述方案中反射激光线路以一定夹角(如5°)从反射镜3端面反射；
上述方案中出射激光线路与入射激光线路遵循反射定律；
上述方案中光学位置探测器4事实探测反射激光光斑的位置，并输出光斑位置信息；
上述方案中信号处理模块5实时接收光学位置探测器4发来的光斑位置信息，并进行处理；
上述方案中待测温箱体6为模拟待测温度的封闭环境；
上述方案中容器7为具有良好的导热性材料，如铝，容器7上端部分为圆柱体，下端部分为球体；
上述方案中膨胀液8为温度敏感液体，如水银，膨胀液8的体积与温度成正比关系；
当所述待测箱体6内温度变化时，容器7内的膨胀液8温度随之变化，导致膨胀液8体积发生变化，同时迫使反射镜3发生上下位置变化，从而改变反射激光路线，反射激光光斑位置发生变化，信号处理模块5通过位置变化信息数据可解算出待测箱体6内的温度。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种基于反射镜的非接触式温度传感器，其特征在于：包括激光器(1)、玻璃盖(2)、反射镜(3)、光学位置探测器(4)、信号处理模块(5)、待测温箱体(6)、容器(7)和膨胀液(8)；
所述激光器(1)产生一束单色激光；激光沿入射激光线路以一定夹角进入反射镜(3)端面发生反射，反射激光沿所述反射激光线路以一定夹角从反射镜端面反射；
所述玻璃盖(2)为无色透明玻璃材质，厚度为1mm，玻璃盖(2)固定于待测温箱体(6)上，与待测温箱体(6)结构密封连接；
所述反射镜(3)为平面反射镜；
所述光学位置探测器(4)实时探测反射激光光斑的位置，并输出光斑位置信息；
所述信号处理模块(5)实时接收光学位置探测器(4)发来的光斑位置信息，并进行处理；
所述待测温箱体(6)为模拟待测温度的封闭环境；
所述容器(7)为具有良好的导热性的材质，容器(7)上端部分为圆柱体，下端部分为球体；
所述膨胀液(8)为温度敏感液体，膨胀液(8)的体积与温度成正比关系；
当所述待测箱体(6)内温度变化时，容器(7)内的膨胀液(8)温度随之变化，导致膨胀液(8)体积发生变化，同时迫使反射镜(3)发生上下位置变化，从而改变反射激光路线，反射激光光斑位置发生变化，信号处理模块(5)通过位置变化信息数据可解算出待测箱体(6)内的温度。
2.根据权利要求1所述的一种基于反射镜的非接触式温度传感器，其特征在于：所述反射镜(3)与所述容器(7)的圆柱结构部分为密封可滑动结构，反射镜(3)在受到膨胀液(8)的压力时在垂直方向沿着所述容器(7)的圆柱结构部分上下滑动。
3.根据权利要求1所述的一种基于反射镜的非接触式温度传感器，其特征在于：所述出射激光线路与入射激光线路遵循光的反射定律。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117433653A (zh) * | 2023-10-27 | 2024-01-23 | 湖北中宸建筑安装有限公司 | 一种轨道板测量系统及其测量方法 |
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