CN201166586Y - 用于光纤红外测温仪的光学探头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于光纤红外测温仪的光学探头，包括光纤探头，安装架部件，空气吹扫部件，其特点是：光纤探头由探头镜筒，旋转调焦物镜，分光镜，带中央瞄准圆的成像板，拉伸调焦目镜，光纤连接座组成；安装架部件包括镜筒连接圈和支架连接杆，万向调节支架，磁性吸合固定基座和前端安装法兰；空气吹扫部件包括空气吹扫器，石英隔离窗，窥视管和防尘骑马夹。该光学探头整合了非光纤和光纤红外测温仪光学探头的使用优点：在高温、高亮度和恶劣环境中既适合近距离，也适合远距离小目标的精确调焦和瞄准测量；安装使用部件强化了组合性能，使探头的整体性完善，适用性增强，安装成本降低，使用更方便。

Description

用于光纤红外测温仪的光学探头

技术领域

本实用新型涉及一种工业非接触温度测量仪的光学探头，尤其是一种用于光纤红外测温仪的光纤探头及其安装使用附件。

背景技术

光纤红外测温仪，其光学探头的功能是采集目标的辐射热能，并用光导纤维传送给远端的红外测温传感器，使传感器和信号处理电路能远离高温环境，也使探头能更接近被测量的高温目标，缩短光路，减轻烟雾水汽的光路干扰；所以，光纤探头的结构设计要点是耐高温。

现有技术的不足：

1.因为要耐高温和现场不良环境，光纤探头的设计都比较简单，物镜不采用调焦方式，少数光纤探头采用粗略的物镜拉伸调焦方式；测量的距离系数较大，只适合近距离，不适合在高温恶劣环境中，远距离、小目标的精确调焦测量。

2.光纤探头大多采用红色激光点指示瞄准；不采用目镜瞄准，更不采用调焦目镜；因此，无法清晰直观地判断有效测量部位和精确调焦测量；在光线较亮的环境或目标因温度上升而发红时，激光红点瞄准的效果会完全丧失。

3.缺乏事前专门为光纤探头设计的、适合各种现场要求的、灵活、方便的安装使用套件，光纤探头大多只是在前端镜筒上设计有一段外螺纹，再配上一个紧固螺母；安装方式是在现场的安装板上打一个孔，将光纤探头插入后，螺母拧紧固定；所以，要精确调节光纤探头的安装高度和瞄准方向很困难；使用者不得不将就使用，或另想办法，费时费力设计制造合适的安装附件。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于光纤红外测温仪的光学探头，该光纤探头整合了非光纤和光纤红外测温仪光学探头的使用优点以及为其配套设计的适合在各种场合使用的组合附件，强化了附件的组合性和低成本性；使探头的整体性完善，适用性增强，安装成本降低，使用方便。提高了光纤探头实际使用的总体性能。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于光纤红外测温仪的光学探头，包括光纤探头，安装架部件，空气吹扫部件，其特点是：

光纤探头包括探头镜筒，旋转调焦物镜圈和物镜，拉伸调焦瞄准目镜筒和目镜，分光镜，带中央瞄准圆的成像板，光纤连接座；探头镜筒的一端活动连接可旋转的物镜调焦圈，另一端活动连接可拉伸的瞄准目镜调焦筒，中间固定连接光纤连接座；光纤探头通过探头镜筒插入镜筒连接圈内固定；

安装架部件包括镜筒连接圈，支架连接杆，万向调节支架，磁性吸合固定基座，和前端安装法兰；其中，镜筒连接圈的外圆均布四个螺孔，其中三个用于固定探头镜筒，一个用于和支架连接杆的上端螺纹拧紧连接，并用支架连接杆上端所配螺母紧固；支架连接杆的下端插入万向调节支架上端的安装孔锁紧连接，万向调节支架下端的螺杆与磁性吸合固定基座上面的螺孔拧紧连接，并用螺杆上所配螺母紧固，万向调节支架具有三个活动关节和一个锁紧手轮，并通过拧紧锁定手轮锁定三个活动关节；

空气吹扫部件包括空气吹扫器，石英隔离窗，窥视管，防尘骑马夹；其中，空气吹扫器的内腔放置石英隔离窗，在石英隔离窗后面的吹扫器筒体上开有对称的调焦槽口，吹扫器筒体后端面上均布四个螺孔，与镜筒安装连接圈端面的四个通孔对准，用螺丝连接固定；空气吹扫器的前端外螺纹和窥视管的内螺纹连接固定；另外，空气吹扫器的前端外螺纹与安装架部件中所述的前端安装法兰的中孔内螺纹连接固定。

光纤探头的镜筒外分别设有带链条的光纤座密封防护帽，用于拔出光纤后保护插孔不进入灰尘；带链条的目镜筒密封防护帽，用于瞄准调焦后保护目镜和目镜筒的活动连接缝不受灰尘、油污污染。

空气吹扫器的内腔内放置的耐热石英隔离窗，将光路前后密封隔离，并通过空气吹扫器进气口吹入干净氮气或仪表空气，用于防止石英窗的前窗面积水汽和灰尘。

调焦槽口，在瞄准调焦后，用防尘骑马夹护围，用于保护物镜圈和探头镜筒活动连接的缝隙处不受灰尘、油污污染。

空气吹扫器，其前端直接拧有前端安装法兰，用于加热炉的炉顶或炉壁的法兰安装。

窥视管直接拧在空气吹扫器的前端，或通过前端安装法兰拧在空气吹扫器的前端，加强空气吹扫效果，用于光路清洁，阻挡杂散光或现场其他溅射物。

万向调节支架下端设有带螺母的加长螺杆，加长螺杆插入磁性吸合固定基座上面的螺孔并拧紧连接，且螺杆上的螺母向基座方向紧固。

万向调节支架下端加长螺杆直接穿过角钢或工字钢构架上的孔洞，并用垫圈和螺母对夹拧紧固定，长期固定使用。本实用新型与现有技术相比具有的有益效果是：

(1)光纤探头具有物镜调焦和目镜调焦的清晰瞄准成像功能，测量的距离系数大，在高温、高亮度和恶劣环境中，既适合近距离，也适合远距离小目标的高精度瞄准调焦测量。

(2)空气吹扫器带有槽口，和内置石英隔离窗，其安装使用，不妨碍物镜调焦圈的旋转操作。

(3)借用磁性仪表基座和调节杆的已有技术，并加以适用性改进，所述光纤探头拥有了专门的安装架部件，在安装高度和瞄准方向调节、锁定时，倍感方便；在维修，校验，检定的桌面使用时，也倍感方便；并保证了光纤探头的测量性能。

(4)附件的简洁和灵活拆装组合功能，降低了购置和安装使用的附加成本。

附图说明

图1是光纤探头的部件分解、组装示意图；

图2是光纤探头的临时移动测温模式示意图；

图3是光纤探头的长期固定测温模式示意图；

图4是光纤探头的加热炉顶测温模式示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型做进一步的描述。

如图1.所示：一种用于光纤红外测温仪的光学探头，包括光纤探头100，安装架部件200，空气吹扫部件300，其零部件可以按需配合组装。

通过将所述的光纤探头100的探头镜筒1插入安装架部件200中的镜筒连接圈9内固定连接；连接圈再与其他安装架部件和空气吹扫部件300中的零件组装。

光纤探头100包括探头镜筒1，调焦物镜2，调焦目镜3，分光镜4，带中央瞄准圆的成像板5，光纤连接座6，光纤座的保护帽7，目镜筒的保护帽8。

探头镜筒1的一端活动连接可旋转的物镜调焦圈，另一端活动连接可拉伸的瞄准目镜调焦筒；探头镜筒1内有分光镜4，带中央瞄准圆的成像板5；对应分光镜4处的筒体外有固定的光纤连接座6；通过连接座6连接光纤27。

安装架部件200，包括镜筒连接圈9，支架连接杆10，万向调节支架11，磁性吸合固定基座12，前端安装法兰13。

万向调节支架11通过其上端的安装锁紧孔与支架连接杆10连接，支架连接杆10上端螺杆和螺母与镜筒连接圈连接；万向调节支架11的下端螺杆和螺母与磁性吸合固定基座12连接。万向调节支架11有三个活动关节111，112，113和一个锁紧手轮14，可非常方便地调整和锁定高度和角度。

空气吹扫部件300包括空气吹扫器15，石英隔离窗16，防尘骑马夹18；石英隔离窗16置于空气吹扫器15内腔，骑马夹18用于调焦后围护吹扫器的调焦槽口19；与槽口成90度的吹扫器筒壁上有螺孔和顶紧螺丝20，用于调焦后锁定物镜圈。

如图2所示：光纤探头100，和安装架部件200组成探头的临时移动安装使用模式。

带开关的磁性可吸合固定基座12可方便地在桌面上移动使用，并可牢固地吸合在任何角度的铁质构件21上，万向调节支架11可使光纤探头非常方便地调整高度和角度，瞄准并锁定被测目标；拉伸瞄准目镜筒3调焦，可使不同视力的使用者均可看清成像板5上的中央瞄准圆；旋转物镜圈2调焦，物镜前后移动，可使被测目标在成像板5上成像清晰，使用者通过成像板中央瞄准圆，可明确地看到目标的有效被测部位大小；分光镜4将目标的红外辐射反射聚焦到在光纤连接座6中的光纤17的一端，通过光纤导光，传送给在光纤另一端的红外测温传感器，进行光电变换，并依靠后续电路完成全部温度测量过程。

如图3所示：光纤探头100和安装使用部件200、空气吹扫部件300组合成一种长期固定使用的模式；不用磁性吸合基座12，直接利用万向调节支架11下端的加长螺杆和螺母，插入测量现场的钢架21的孔洞中拧紧固定，再给探头装上空气吹扫器15和窥视管17；在调焦完成以后，用骑马夹18围护槽口19，阻挡灰尘和油污侵入物镜圈和镜筒的活动连接缝隙；防护帽8保护目镜和目镜筒的活动连接缝隙的清洁；防护帽7拧在支架连接杆10的末端螺纹上，保持帽内侧清洁，以便以后保护光纤座插孔清洁。

如图4所示：光纤探头100，空气吹扫部件300，加前端安装法兰13组成在加热炉顶的安装使用模式。

在空气吹扫器15中间装上石英窗16，密封隔离加热炉内外，起阻断气流和隔热作用；槽口骑马夹18围护物镜圈与镜筒之间的活动缝隙；前端安装法兰13与维修隔离球阀22的法兰对接安装；如果不需要吹氮气保护石英窗清洁，则只要堵住空气吹扫器的进气口23即可。

Claims (8)

1.一种用于光纤红外测温仪的光学探头，包括光纤探头(100)，安装架部件(200)，空气吹扫部件(300)，其特征在于：

所述的光纤探头(100)包括探头镜筒(1)，旋转调焦物镜圈和物镜(2)，拉伸调焦瞄准目镜筒和目镜(3)，分光镜(4)，带中央瞄准圆的成像板(5)，光纤连接座(6)；探头镜筒(1)的一端活动连接可旋转的物镜调焦圈，另一端活动连接可拉伸的瞄准目镜调焦筒(3)，中间固定连接光纤连接座(6)；光纤探头(100)通过探头镜筒(1)插入镜筒连接圈(9)内固定；

所述安装架部件(200)包括镜筒连接圈(9)，支架连接杆(10)，万向调节支架(11)，磁性吸合固定基座(12)，和前端安装法兰(13)；其中，镜筒连接圈(9)的外圆均布四个螺孔，其中三个用于固定探头镜筒(1)，一个用于和支架连接杆(10)的上端螺纹拧紧连接，并用支架连接杆(10)上端所配螺母紧固；支架连接杆(10)的下端插入万向调节支架(11)上端的安装孔锁紧连接，万向调节支架(11)下端的螺杆与磁性吸合固定基座(12)上面的螺孔拧紧连接，并用螺杆上所配螺母紧固，万向调节支架(11)具有三个活动关节(111，112，113)和一个锁紧手轮(14)，并通过拧紧锁定手轮(14)锁定三个活动关节(111，112，113)；

空气吹扫部件(300)包括空气吹扫器(15)，石英隔离窗(16)，窥视管(17)，防尘骑马夹(18)；其中，空气吹扫器(15)的内腔放置石英隔离窗(16)，在石英隔离窗(16)后面的吹扫器筒体上开有对称的调焦槽口(19)，吹扫器筒体后端面上均布四个螺孔，与镜筒安装连接圈(9)端面的四个通孔对准，用螺丝连接固定；空气吹扫器(15)的前端外螺纹和窥视管的内螺纹连接固定；另外，空气吹扫器(15)的前端外螺纹与安装架部件(200)中所述的前端安装法兰(13)的中孔内螺纹连接固定。

2.根据权利要求1所述的用于光纤红外测温仪的光学探头，其特征在于，所述的光纤探头的镜筒(1)外分别设有带链条的光纤座密封防护帽(7)，带链条的目镜筒密封防护帽(8)。

3.根据权利要求1所述的用于光纤红外测温仪的光学探头，其特征在于，所述的空气吹扫器(15)的内腔内放置的耐热石英隔离窗(16)，将光路前后密封隔离，并通过空气吹扫器(15)进气口(23)吹入干净氮气或仪表空气。

4.根据权利要求1所述的用于光纤红外测温仪的光学探头，其特征在于，所述的调焦槽口(19)，在瞄准调焦后，用防尘骑马夹(18)护围。

5.根据权利要求1所述的用于光纤红外测温仪的光学探头，其特征在于，所述的空气吹扫器(15)，其前端直接拧有前端安装法兰(13)。

6.根据权利要求1所述的用于光纤红外测温仪的光学探头，其特征在于，所述窥视管(17)直接拧在空气吹扫器(15)的前端，或通过前端安装法兰(13)拧在空气吹扫器(15)的前端。

7.根据权利要求1所述的用于光纤红外测温仪的光学探头，其特征在于，所述的万向调节支架(11)下端设有带螺母的加长螺杆，加长螺杆插入磁性吸合固定基座(12)上面的螺孔并拧紧连接，且螺杆上的螺母向基座方向紧固。

8.根据权利要求1所述的用于光纤红外测温仪的光学探头，其特征在于，所述的万向调节支架(11)下端加长螺杆直接穿过角钢或工字钢构架(21)上的孔洞，并用垫圈和螺母对夹拧紧固定，长期固定使用。

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