CN110887573A - 一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置，在壳体内安装加热装置、三通电磁阀、制冷装置、固态继电器等，将空气中的水分通过炉体蒸发掉，湿度传感器测量气体中的湿度值后到三通电磁阀，当湿度值大于设定值时电磁阀处于闭合状态，气体通过排气管排到环境中；当湿度值达设定值时电磁阀导通让气体进入冷凝器降温，获干燥的气体再通过过滤器，去除干燥气体中的杂质颗粒物后，进入低温黑体辐射源腔体内，腔体空间内的干燥气体气压大于环境气压，有效防止含有水分的气体进入腔体内凝结成霜、露，本发明安全可靠，温度稳定性好，成本低，工作效率高，有利于对红外光学仪器仪表设备的测量，更利于狭小空间使用。
Description
技术领域
本发明涉及光学特性技术领域,特别涉及一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置。
背景技术
在低温黑体辐射源的使用中，其低温特性在黑体腔体内会将空气中的水份凝聚成霜露，对红外仪器仪表设备的观测造成遮挡，从而影响其测量的精度。
目前，常用的防结霜结露的方式是，将干燥的压缩空气或压缩氮气输送至低温黑体辐射源腔体内，让干燥气体气压大于环境的气压，以防止含有水分的气体进入腔体内凝结成霜露。
其缺点是：一方面，此方式需用罐装气体或空气压缩机来提供干燥气体，其重量和噪音都较大，并且罐装气体使用时间有限，通常连续输送气体不会超过三个小时，每次使用完需再进行灌装，运输困难，并且每次灌装都需要费用，长期使用费用高昂，在没有备用罐装气体的情况下，低温黑体辐射源将无法正常工作，进而影响工作效率。另一方面，体积大，该装置在狭小空间内无法使用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明为一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置，其技术方案为：
包括壳体和与壳体一体的炉体，炉体设置在壳体内部，所述炉体内设有气体导管、加热装置和保温材料，气体导管外壁上依次包裹加热装置和保温材料，气体导管的进气口与气体源相连通，气体导管的出气口与气泵入气孔相连，气泵的出气孔通过管道与三通电磁阀的入气孔相连通，三通电磁阀上一个出气孔通过排气管与排气孔相连，另一个出气孔与冷却器的入气孔相连，冷却器的出气孔与气体过滤器的入气孔相连，气体过滤器的出气孔通过管道与黑体辐射源的腔体相连通。
进一步地，壳体内还设有开关电源、温度传感器、固态继电器、温度控制仪表和湿度控制仪表，温度控制仪表通过固态继电器与加热装置相连，温度传感器与温度控制仪表相连，温度传感器设置在加热装置和保温材料之间，用于感应炉体内温度值；湿度控制仪表分别与三通电磁阀和湿度传感器相连，湿度传感器安装在气泵与三通电磁阀之间的管道上，用于感应气体湿度值。
进一步地，壳体外表面设有散热孔、触摸屏和开关，开关控制整个设备通电和断电，开关与开关电源相连，开关电源分别与触摸屏、温度传感器、固态继电器、温度控制仪表、湿度控制仪表、湿度传感器、三通电磁阀和气泵电连接，触摸屏分别与温度控制仪表和湿度控制仪表相连。
进一步地，所述壳体外底部安装脚垫，壳体内底部安装冷却器。
进一步地，所述排气孔安装在壳体底部，穿出壳体。
本发明的有益效果为：本发明为一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置，在壳体内安装加热装置、三通电磁阀、制冷装置、固态继电器、温度控制仪表、湿度控制仪表、气泵和气体过滤器等，将空气中的水分通过炉体蒸发掉，湿度传感器测量气体中的湿度值后到三通电磁阀，当湿度值大于设定值时电磁阀处于闭合状态，气体通过排气管排到环境中；当湿度值到达设定值时电磁阀导通让气体进入冷凝器降温，获得干燥的气体再通过过滤器，去除干燥气体中的杂质颗粒物后进入低温黑体辐射源腔体（温度范围零下40℃到155℃）内，腔体空间内的干燥气体气压大于环境的气压，有效防止含有水分的气体进入腔体内凝结成霜、露，本发明安全可靠，温度稳定性好，成本低，工作效率高，有利于对红外光学仪器仪表设备的测量，更利于狭小空间使用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为图1内部结构示意图；
图3为本发明使用状态结构示意图；
图4为本发明结构框图；
1壳体，2进气口，3触摸屏，4开关，5出气口，6侧盖，7炉体，8气泵，9冷却器，10气体过滤器，11温度传感器，12固态继电器，13温度控制仪表，14湿度控制仪表、15开关电源，、16湿度传感器、17三通电磁阀、18管道I、19排气管、20排气孔、21管道II、22脚垫，23检测面，24腔体，25黑体辐射源，26管道II，27管道IV。
具体实施方式
如图所示，本发明为一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置，使用操作方便体积小重量轻，便于辅助低温黑体辐射源的使用。如图1和图2中所示，其体积为长322毫米宽202毫米高310毫米，重量为6公斤。
包括壳体1和与壳体一体的炉体7，炉体设置在壳体内部，所述炉体内设有气体导管、加热装置和保温材料（图中未标记），气体导管与炉体长度方向相同，贯穿炉体前后，其进气口2与气体源相连通，该气体源可以为空气，其出气口通过管道与气泵8入气孔相连，气体导管外壁上依次包裹加热装置和保温材料，该加热装置采用加热丝，该加热丝可加热到1200℃，加热丝缠绕导气管，加热丝外包裹保温材料，该保温材料为岩棉，在加热丝与岩棉之间安装温度传感器11，用于感应炉体内温度值，该温度传感器与温度控制仪表相连；
气泵的出气孔通过管道I18与三通电磁阀17的入气孔相连通，三通电磁阀上有两个出气孔，其中一个出气孔通过排气管19与排气孔20相连，该排气孔穿出壳体外底部，用于排气；另一个出气孔通过管道II26与冷却器9的入气孔相连，冷却器的出气孔通过管道III21与气体过滤器10的入气孔相连，气体过滤器的出气孔5通过管道IV27与黑体辐射源25的腔体24后部相连通。将去除杂质后的干燥气体输入黑体辐射源的腔体内，其腔体端部的检测面23检测红外光学仪器仪表设备的测量，其检测精度高、方便快捷。该黑体辐射源采用工作温度低于零度及以下的低温黑体辐射源。
进一步地，壳体内还设有开关电源15、固态继电器12、温度控制仪表13和湿度控制仪表14，温度控制仪表通过固态继电器与加热丝相连，从触摸屏上输入设定的温度值，由温度控制仪表控制加热丝加热到设定温度值，温度传感器与温度控制仪表相连，并实时将信号传给温度控制仪表，使炉体内始终保持在恒定温度，其温度稳定性更好；
湿度控制仪表分别与三通电磁阀和湿度传感器相连，湿度传感器16安装在气泵与三通电磁阀之间的管道上，湿度传感器的探头伸入管道I内，便于感应该管道内气体湿度值，触摸屏上输入设定的湿度值，当湿度传感器检测到湿度值大于设定值时，三通电磁阀处于闭合状态，气体通过排气管排到环境中；当湿度值到达设定值时，三通电磁阀导通让气体进入冷却器内，冷却器内气体通过管道III至气体过滤器10，再经过管道IV27至低温黑体辐射源腔体内，腔体空间内的干燥气体经过气泵加压后其气压大于环境的气压，以防止含有水分的气体进入腔体内凝结成霜露，对红外光学仪器仪表设备的测量造成影响。
进一步地，壳体外表面的侧盖6上设有散热孔，壳体外表面前部安装触摸屏3和开关4，开关控制整个设备通电和断电，开关与开关电源相连，开关电源分别与触摸屏、温度传感器、固态继电器、温度控制仪表、湿度控制仪表、湿度传感器、三通电磁阀和气泵电连接，为它们供电，触摸屏分别与温度控制仪表和湿度控制仪表相连，在触摸屏上输入设定的温度值和湿度值。
进一步地，所述壳体外底部安装脚垫22，壳体内底部安装冷却器9。
本发明工作过程：
接通电源，打开开关，开关电源供电，整个系统有电，手动操作触摸屏，启动控制温控仪表，加热器加热到1200℃，温控仪表控制炉体内温度稳定，温度传感器将检测的温度值通过触摸屏显示出来，空气经过进气口到加热器，将空气中的水分蒸发掉，在经过气泵输送到冷却器降温，获得干燥的气体在通过气体过滤器，经过出气口输出气体。
触摸屏为可视化组态类控制器为工业触控一体机430E；
温度传感器为 PT100；
湿度传感器采用CH-8303；
温度控制仪表采用导通仪表SR23；
湿度控制仪表采用导通仪表SR23-RV；
固态继电器采用交流40A；
开关电源采用12V5A；
炉体内的加热装置采用加热丝绕制；
气泵采用12V/8W -80kpa；
冷却器采用DY-12025-01；
三通电磁阀采用N3V210-08；
气体过滤器采用活性炭滤芯制成；
管道I\II\III\IV和排气管均采用软管，其尺寸为内径6毫米，壁厚2毫米。
空气经过气泵加压抽送到加热器加热到1200℃，将空气中的水分蒸发掉，再经过湿度传感器测量气体中的湿度值后到气体电磁三通，当湿度值大于设定值时，电磁阀处于闭合状态，气体通过排气管排到环境中，当湿度值到达设定值时，电磁阀导通，再经过冷凝器降温，获得干燥的气体在通过过滤器，去除干燥气体中的杂质颗粒物，让气体进入低温黑体辐射源腔体内，腔体空间内的干燥气体气压大于环境的气压，以防止含有水分的气体进入腔体内凝结成霜露，对红外光学仪器仪表设备的测量造成影响。
本发明为低温黑体辐射源防结霜结露的装置，包括壳体、加热器、气泵、冷却器和气体过滤芯，加热器、气泵、冷却器、电磁三通、温度传感器、湿度传感器和气体过滤芯设置在壳体内，所述加热器与冷却器设置在壳体内中部，冷却器设置在壳体底部，加热器设有保温层和加热层，保温层与加热层紧密的贴合在一起。保温层设置在加热层一侧，与加热层长度相同，加热层内设有温度传感器，管道内设有湿度传感器，壳体内设有固态继电器、开关电源分别与温度控制仪表、湿度控制仪表、触摸屏、气泵、电磁三通连接，温度控制仪表、湿度控制仪表与触摸屏及固态继电器和电磁三通连接。采用加热器和温控仪表一体化结构，自动升温控温方式，安全可靠，温度稳定性好，使用操作方便体积小重量轻，便于辅助低温黑体辐射源的使用。
以上述依据发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (5)
1.一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置，包括壳体和与壳体一体的炉体，炉体设置在壳体内部，其特征在于，所述炉体内设有气体导管、加热装置和保温材料，气体导管外壁上依次包裹加热装置和保温材料，气体导管的进气口与气体源相连通，气体导管的出气口与气泵入气孔相连，气泵的出气孔通过管道与三通电磁阀的入气孔相连通，三通电磁阀上一个出气孔通过排气管与排气孔相连，另一个出气孔与冷却器的入气孔相连，冷却器的出气孔与气体过滤器的入气孔相连，气体过滤器的出气孔通过管道与黑体辐射源的腔体相连通。
2.如权利要求1所述的一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置，其特征在于，壳体内还设有开关电源、温度传感器、固态继电器、温度控制仪表和湿度控制仪表，温度控制仪表通过固态继电器与加热装置相连，温度传感器与温度控制仪表相连，温度传感器设置在加热装置和保温材料之间，用于感应炉体内温度值；湿度控制仪表分别与三通电磁阀和湿度传感器相连，湿度传感器安装在气泵与三通电磁阀之间的管道上，用于感应气体湿度值。
3.如权利要求2所述的一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置，其特征在于，壳体外表面设有散热孔、触摸屏和开关，开关控制整个设备通电和断电，开关与开关电源相连，开关电源分别与触摸屏、温度传感器、固态继电器、温度控制仪表、湿度控制仪表、湿度传感器、三通电磁阀和气泵电连接，触摸屏分别与温度控制仪表和湿度控制仪表相连。
4.如权利要求3所述的一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置，其特征在于，所述壳体外底部安装脚垫，壳体内底部安装冷却器。
5.如权利要求1所述的一种低温黑体辐射源专用防结霜结露的装置，其特征在于，所述排气孔安装在壳体底部，穿出壳体。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200317 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |