CN203192419U - 红外热像装置及核电站热像监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于核电站的热像监测技术，提供了一种红外热像装置，旨在解决红外热像仪适用于核电站的高温高压环境。本实用新型提供的红外热像装置包括具有红外镜头和数据传输线的红外热像仪、保护罩、镜头组件和出线堵头，保护罩包括用于收容红外热像仪且具有安装开口的壳体和盖设于壳体上的盖体，镜头组件固定安装于安装开口处并包括与红外镜头相对的红外镜片，出线堵头安装于盖体上以导引数据传输线密封件设于壳体与盖体之间。本实用新型还提供了一种具有该红外热像装置的核电站热像监测系统。本实用新型的红外热像装置通过具有紧密连接之壳体与盖体的保护罩收容红外热像仪，以使该红外热像仪可以在核电站之高温高压的环境中工作。

Description

红外热像装置及核电站热像监测系统

技术领域

本实用新型属于核电站的热像监测技术，尤其涉及一种红外热像装置以及具有该红外热像装置的核电站热像监测系统。

背景技术

随着科学技术的发展，对电能的需求越来越大。核电是一种产生电能的清洁能源，即利用原子核内部蕴藏的能量产生电能，具有清洁、干净、无污染以及消耗较少的核燃料以产生大量电能等优点，还可以大大减少燃料的运输。

核电站是利用核燃料在核反应堆内产生热量经一系列转换并最终转换为电能的发电站。由于核燃料具有放射性，如果在核电站内发生意外情况，造成放射性物质外泄，将对社会产生严重影响，大大影响核电的发展，这对核电站的安全监测提出了极高的要求。通常，核电站具有比较严格的安全防护措施，也采用多种高精度监控设备对其运行状态进行实时监控，例如，温度传感器、红外热像仪等，通过这些监控设备监测很多重要位置，但是这些监控设备并不能系统、全面、直观地对核电站的所有温度进行监控。

红外检测是一种高科技检测技术，集光电成像技术、计算机技术和图像处理技术于一身，通过接收物体发出的红外线，将其热像显示在荧光屏上，从而准确判断物体表面的温度分布情况，具有准确、实时、快速等优点。任何物体由于其自身分子的运动，不停地向外辐射红外热能，从而在物体表面形成一定的温度场，俗称“热像”。红外检测技术正是通过吸收这种红外辐射能量，测出设备表面的温度及温度场的分布，从而判断设备发热情况。对于防火应用，红外尤其能发挥其先天优势。

核电站内环境恶劣，红外检测不仅需要在核电站正常工作时能进行监测，更要求在发生故障，有烟雾的情况下能清晰的监测，而一定波长的红外线，刚好可以穿透烟雾，在黑暗的环境正常工作，进行全天24小时监视。同时，还要求安装在核电站内的设备，需要在5个大气压下正常工作，而常见的红外热像仪不能独立在这种环境下正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种红外热像装置，旨在解决红外热像仪适用于核电站的高温高压环境。

本实用新型是这样实现的，一种红外热像装置，用于核电站内，包括具有红外镜头和数据传输线的红外热像仪，还包括保护罩、镜头组件、出线堵头以及密封件，所述保护罩包括用于收容所述红外热像仪且具有安装开口的壳体和盖设于所述壳体上的盖体；所述镜头组件固定安装于所述壳体之安装开口处并包括与所述红外镜头相对的红外镜片；所述出线堵头，安装于所述盖体上以导引所述数据传输线；所述密封件，设于所述壳体与所述盖体之间。

进一步地，所述镜头组件还包括设于所述红外镜片与所述壳体之间的第一密封圈、将所述红外镜片固定于所述壳体上的固定盖以及设于所述红外镜片与所述固定盖之间的第二密封圈。

更进一步地，所述壳体设有收容所述第一密封圈并朝向所述红外镜片的第一凹槽，所述固定盖设有收容第二密封圈且与所述第一凹槽相对的第二凹槽以及与所述安装开口相通的通孔，所述第一密封圈与所述第二密封圈位于所述红外镜片的两相对表面。

进一步地，其特征在于，还包括设于所述出线堵头与所述盖体之间的第三密封圈，所述出线堵头与所述盖体活动连接并具有导引所述数据传输线且采用密封胶密封的导引孔。

进一步地，还包括将所述红外热像仪固定安装于所述壳体内的限位扣以及活动连接于所述盖体以将所述红外热像装置悬挂的挂扣。

进一步地，还包括与所述壳体配合的固定圆环以及枢接于所述固定圆环以调节所述红外热像仪之照射角度的固定底座。

进一步地，还包括安装于所述盖体上的固定堵头，所述盖体设有与所述固定堵头配合的连接孔。

更进一步地，所述壳体设有开口朝向所述盖体且用于收容所述密封件的密封槽。

优选地，所述盖体设有朝向所述壳体并收容于所述密封槽内以使所述密封件连接于所述密封槽与所述盖体之间的突起部，所述密封件包括与所述突起部接触的锁紧垫片以及位于所述锁紧垫片与所述密封槽之底部之间的密封垫，所述密封槽之底部设有朝向所述密封垫突出的凸出部，所述密封垫设有与所述凸出部紧密配合的凹口。

本实用新型还提供了一种核电站热像检测系统，应用于具有安装工作设备的发电室以及放置监测终端的监控室的核电站内，所述监控室内安装有与所述监测终端电性连接的网络交换机，所述核电站热像检测系统还包括三个上述红外热像装置，所述红外热像装置等比例固定安装于所述发电室的天花板上，所述数据传输线电性连接于所述红外热像装置与所述网络交换机之间。

本实用新型的红外热像装置采用保护罩收纳红外热像仪以使红外热像仪可以在高温高压的工作环境中使用，并采用密封件紧密连接于保护罩之壳体和盖体之间以起到防水之目的并使该保护罩具备耐高温高压性能，另外，采用第一密封圈和第二密封圈紧密连接于壳体与红外镜片之间以起到双层防水和防尘之目的并使该保护罩具备耐高温高压性能。

附图说明

图1是本实用新型第一种实施例提供的红外热像装置的结构图。

图2是本实用新型第一种实施例提供的红外热像装置的分解图。

图3是本实用新型第一种实施例提供的红外热像装置的剖视图。

图4是图3中IV部分的局部放大图。

图5是图3中V部分的局部放大图。

图6是本实用新型第二种实施例提供的红外热像装置的结构图。

图7是本实用新型第二种实施例提供的红外热像装置的分解图。

图8是本实用新型第二种实施例提供的红外热像装置的剖视图。

图9是图8中IX部分的局部放大图。

图10是图8中X部分的局部放大图。

图11是本实用新型提供的核电站热像监测系统的框架示意图。

图12是本实用新型提供的红外热像装置于一方向的分布示意图。

图13是本实用新型提供的红外热像装置于另一方向的分布示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。

请同时参照图1至图3或者图6至图8，本实用新型实施例中的红外热像装置1用于核电站内并包括具有红外镜头100和数据传输线105的红外热像仪10。该红外热像装置1还包括保护罩12、镜头组件14、出线堵头16以及密封件18a、18b，该保护罩12包括用于收容红外热像仪10且具有安装开口1200的壳体120和盖设于壳体120上的盖体122，镜头组件14固定安装于安装开口1200处并包括与红外镜头100相对的红外镜片140，出线堵头16安装于盖体122上以导引数据传输线105，密封件18a、18b设于壳体120与盖体122之间。本实用新型的红外热像装置1将红外热像仪10固定设置于保护罩12内，使红外热像仪10可以在核电站之高温高压的工作环境中使用，并通过在壳体120和盖体122之间安装密封件18a、18b，以起到防水之作用并使保护罩12具备耐高温高压性能。

红外热像仪10内部设有红外探测器（未图示）以及与红外探测器电性连接的信号处理器（未图示），并利用红外镜头100将视场中物体表面发出的红外辐射能量聚焦到非接触式的红外探测器上，该红外探测器将所吸收的红外辐射能量直接转换成电信号并对该电信号经初步处理，该信号处理器接收该经处理后的电信号以及根据电信号与温度的关系经一定算法转换成温度，并将该温度处理成相应的视频格式且通过不同颜色代表被探测物体的不同温度。

优选地，所述红外镜片140为供红外线穿透且能承受要求压力的锗玻璃光学镜片，厚度为10毫米，这样，可以使红外镜片140的红外透光率大于97%且抗压强能力大于10帕斯卡。优选地，在所述红外镜片140的表面涂抹密封胶，以起到防水之目的。

请参照图3或者图8，进一步地，镜头组件14包括设于红外镜片140与壳体120之间的第一密封圈142、将红外镜片140固定于壳体120上的固定盖144以及设于红外镜片140与固定盖144之间的第二密封圈146。该第一密封圈142紧密连接于壳体120与红外镜片140之间以及第二密封圈146紧密连接于红外镜片140与固定盖144之间，采用第一密封圈142和第二密封圈146以起到双层防水和防尘之目的。优选地，该保护罩12之壳体120、盖体122以及固定盖144均由316进口不锈钢制成，以使该保护罩12具有耐腐蚀和耐高温氧化性能。常温环境中，该保护罩12之壳体120、盖体122以及固定盖144可以由铝合金制成。

请参照图4或者图9，更进一步地，壳体120设有收容第一密封圈142并朝向红外镜片140的第一凹槽1202，固定盖144设有收容第二密封圈146并与第一凹槽1202相对的第二凹槽1440以及与安装开口1200相通的通孔1442，第一密封圈142与第二密封圈146位于红外镜片140的两相对表面。红外镜片140堵设于安装开口1200处以与红外镜头100相对并抵持于第一密封圈142，通过设置通孔1442以使待测物体产生的红外线穿入红外镜片140和红外镜头100内以达到探测目的。通过在红外镜片140与壳体120之间设置第一密封圈142以及在固定盖144与红外镜片140之间设置第二密封圈146以起到防水之目的，结构简单，而且可以防止红外镜片140与壳体120直接接触而损坏红外镜片140。优选地，该第一密封圈142和第二密封圈146结构相同且材质相同，例如，橡胶O型垫圈，以使该红外热像装置1具有耐高温、耐酸以及耐碱性能。

请参照图5或者图10，进一步地，该红外热像装置1还包括设于出线堵头16与盖体122之间的第三密封圈11，出线堵头16与盖体122活动连接并具有导引数据传输线105且采用密封胶密封的导引孔160。第三密封圈11紧密连接于出线堵头16与盖体122之间并在受挤压过程中发生弹性变形以与数据传输线105紧密贴合在一起，从而达到密封效果。另外，在导引孔160内灌装密封胶以达到密封之目的且便于拆卸，优选地，该密封胶为耐高温密封胶且灌装高度达30毫米。

请同时参照图2和图3，本实用新型提供了红外热像装置1挂扣的第一实施例，挂扣的设置用于将红外热像装置1悬挂。该红外热像装置1还包括将红外热像仪10固定安装于壳体120内的限位扣13以及活动连接于盖体122以将红外热像装置1悬挂的挂扣15a。通过限位扣13将红外热像仪10固定于保护罩12之壳体120内以防止安装和工作过程中红外热像仪10在壳体120内晃动。挂扣15a与盖体122螺纹连接以使该挂扣15a固定于保护罩12上。使用时，将挂扣15a挂设于天花板或者墙壁上以将红外热像装置1固定于天花板或者墙壁上。在其他实施方式中，该挂扣15a可以根据该红外热像装置1具体使用场所进行设计，以便于拆装。

请同时参照图6至图8，本实用新型提供了红外热像装置1挂扣的第二实施例，挂扣的设置用于将红外热像装置1悬挂。红外热像装置1还包括将所述红外热像装置1悬挂于天花板或者墙壁上的安装组件15b，该安装组件15b包括与壳体120配合的固定圆环150以及枢接于固定圆环150以调节红外热像仪10之照射角度的固定底座155。具体而言，壳体120之外侧设有一对凸肋1203以及形成于该对凸肋1203之间的限位槽1205，该固定圆环150环绕设置于该限位槽1205内以与该保护罩12相对固定连接并设有一对与固定底座155连接的连接部1500，该固定底座155包括将固定至天花板或者墙壁上的固定座1550以及沿固定座1550突出以与连接部1500配合的枢接部1552，该枢接部1552设有螺纹孔1554，利用螺丝穿过一连接部1500并固定于螺纹孔1554和另一连接部1500中以使固定圆环150固定安装于固定底座155上。通过拧松该螺丝以调节保护罩12与固定底座155之间的角度，从而起到调节红外热像仪10之照射角度之目的。

本实用新型通过采用以上两种挂扣方式之一将红外热像装置1进行悬挂，即采用挂扣15a或者安装组件15b将红外热像装置1悬挂于天花板或者墙壁上，结构简单，拆装方便。

请同时参照图8和图10，进一步地，红外热像装置1还包括安装于盖体122上的固定堵头13，所述盖体122设有与固定堵头13配合的连接孔1220。使用时，测压装置（未图示）与该红外热像装置1连接，并通过连接孔1220将测压装置的测试端（未图示）插入保护罩12内以测定保护罩12内的气压大小，保证该红外热像装置1的使用安全。待测压完毕，利用该固定堵头13紧密安装于该连接孔1220内，以使保护罩12密闭，结构简单，使用方便。

请同时参照图3、图5和图10，进一步地，壳体120设有开口朝向盖体122且用于收容密封件18a、18b的密封槽1204a、1204b。密封件18a、18b收容于密封槽1204a、1204b以使壳体120与盖体122紧密连接，从而达到防水之目的。

同时参照图3和图5，更进一步地，盖体122设有朝向壳体120并收容于密封槽1204a内以使密封件18a紧密连接于密封槽1204a与盖体122之间的突起部1225，密封件18a包括与突起部1225接触的锁紧垫片180以及位于锁紧垫片180与密封槽1204a之底部之间的密封垫185，壳体120于密封槽1204a之底部设有朝向密封垫185突出的凸出部1204，密封垫185设有与凸出部1204紧密配合的凹口1850。该锁紧垫片180位于突起部1225与密封垫185之间以使盖体122紧压密封垫185。优选地，该密封垫185为硅橡胶，以起到防水之目的。该密封垫185的横截面呈U型或者V型，以使该凹口1850与凸出部1204充分接触，通过该密封垫185与凸出部1204紧密贴合以实现密封作用，从而提高该红外热像装置1的抗压强性能。

请同时参照图7和图10，更进一步地，该密封件18b为单个O型橡胶密封圈以使壳体120与盖体122紧密连接而起到防水之目的，而且，在本实施方式中，壳体120设有与盖体122配合并沿背离收容红外热像仪10之收容腔一侧凸出的凸缘1206，利用螺丝与螺纹锁紧于凸缘1206和盖体122上以将盖体122固定于壳体120上。

本实用新型的红外热像装置1通过将红外热像仪10固定设置于保护罩12内以利于在高温高压的工作环境中使用，并利用密封件18a、18b紧密连接于壳体120与盖体122之间以到达防水之目的并使保护罩12具备耐高温高压性能。

本实用新型的红外热像装置1之红外镜片140采用厚度为10毫米的锗玻璃光学镜片以使该红外镜片140具有优良的红外透光性能及抗压性能。

本实用新型的红外热像装置1之壳体120设有收容密封件18a、18b的密封槽1204a、1204b以使密封件18a、18b紧密连接于壳体120与盖体122之间，从而起到良好的防水效果。

本实用新型的红外热像装置1之通过固定圆环150套设于保护罩12上并与固定底座155固定底座155枢接，以调节红外热像仪10的照射角度，结构简单，使用方便。

请同时参照图11至图13，本实用新型实施例中的核电站热像检测系统2应用于具有安装工作设备（未图示）的发电室20以及放置监测终端22的监控室（未图示）的核电站内，监控室内安装有监测终端22电性连接的网络交换机24以及三个上述红外热像装置1，红外热像装置1等比例固定安装于发电室20的天花板上，数据传输线105电性连接于红外热像装置1与网络交换机24之间并通过监测终端22观测工作设备的温度状况。红外热像装置1的固定安装角度R2为50度，红外镜头100的视场角度R1为50度。该发电室20呈柱体状，且直径D为40米和高度H为50米。通过将红外镜头100的视场角度R1设定为50度，以检测距离地面之高度H1为20米内的所有工作设备，从而保证核电站的安全。通过三个等比例设置于发电室20之天花板上的红外热像装置1以判断工作设备的发热情况，从而保证核电站的安全。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红外热像装置，用于核电站内，包括具有红外镜头和数据传输线的红外热像仪，其特征在于，还包括：

保护罩，包括用于收容所述红外热像仪且具有安装开口的壳体和盖设于所述壳体上的盖体；

镜头组件，固定安装于所述壳体之安装开口处并包括与所述红外镜头相对的红外镜片；

出线堵头，安装于所述盖体上以导引所述数据传输线；以及

密封件，设于所述壳体与所述盖体之间。

2.如权利要求1所述的红外热像装置，其特征在于，所述镜头组件还包括设于所述红外镜片与所述壳体之间的第一密封圈、将所述红外镜片固定于所述壳体上的固定盖以及设于所述红外镜片与所述固定盖之间的第二密封圈。

3.如权利要求2所述的红外热像装置，其特征在于，所述壳体设有收容所述第一密封圈并朝向所述红外镜片的第一凹槽，所述固定盖设有收容第二密封圈且与所述第一凹槽相对的第二凹槽以及与所述安装开口相通的通孔，所述第一密封圈与所述第二密封圈位于所述红外镜片的两相对表面。

4.如权利要求1所述的红外热像装置，其特征在于，还包括设于所述出线堵头与所述盖体之间的第三密封圈，所述出线堵头与所述盖体活动连接并具有导引所述数据传输线且采用密封胶密封的导引孔。

5.如权利要求1所述的红外热像装置，其特征在于，还包括将所述红外热像仪固定安装于所述壳体内的限位扣以及活动连接于所述盖体以将所述红外热像装置悬挂的挂扣。

6.如权利要求1所述的红外热像装置，其特征在于，还包括与所述壳体配合的固定圆环以及枢接于所述固定圆环以调节所述红外热像仪之照射角度的固定底座。

7.如权利要求1所述的红外热像装置，其特征在于，还包括安装于所述盖体上的固定堵头，所述盖体设有与所述固定堵头配合的连接孔。

8.如权利要求1至7任意一项所述的红外热像装置，其特征在于，所述壳体设有开口朝向所述盖体且用于收容所述密封件的密封槽。

9.如权利要求8所述的红外热像装置，其特征在于，所述盖体设有朝向所述壳体并收容于所述密封槽内以使所述密封件连接于所述密封槽与所述盖体之间的突起部，所述密封件包括与所述突起部接触的锁紧垫片以及位于所述锁紧垫片与所述密封槽之底部之间的密封垫，所述密封槽之底部设有朝向所述密封垫突出的凸出部，所述密封垫设有与所述凸出部紧密配合的凹口。

10.一种核电站热像检测系统，应用于具有安装工作设备的发电室以及放置监测终端的监控室的核电站内，所述监控室内安装有与所述监测终端电性连接的网络交换机，其特征在于，还包括三个如权利要求1至9任意一项所述的红外热像装置，所述红外热像装置等比例固定安装于所述发电室的天花板上，所述数据传输线电性连接于所述红外热像装置与所述网络交换机之间。

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