CN203965067U - 一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，包括分布式测温光纤和连接光纤，分布式测温光纤的一端和连接光纤的一端连接，另一端连接有合金钢密封端头，分布式测温光纤上等间距地设置有多个测温点，连接光纤的另一端设有连接接头，连接接头连接有温度测量模块。本实用新型采用分布式测量光纤进行温度测量，可以用来测量各种环境的高温炮孔内部的温度，而且可以一次性测量获得高温炮孔内的多个位置的温度值，测量方式简单、迅速，准确度高且可靠性高，可广泛应用于高温炮孔的温度测量领域中。
Description
技术领域
本实用新型涉及高温炮孔的温度测量领域，特别是涉及一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置。
背景技术
目前，我国对露天矿山进行矿产资源开产，基本上都采用爆破开采方法。对于含硫矿产、煤炭等资源来说，其存在长时间的自然氧化发热现象，造成矿产资源本身和周边岩石存在高温现象，一般来说，这些矿产资源普遍存在100~150℃的高温区，偶尔也出现300~500℃的超高温区。对这些高温区进行爆破作业时，事先必须准确地测量出要爆破的高温炮孔内部的温度，从而根据该炮孔温度情况判断是否需要进行降温，如何降温以及是否在安全装药的温度范围内。目前技术中所使用的测量高温炮孔内部温度的测温仪器主要有两大类：无线测温仪器和有线电学测温仪器。无线测温仪器在水汽、粉尘较大的炮孔中无法穿透进行测温，而且无法确定测得的温度是高温炮孔内哪个位置的；而目前的有线电学测温仪器是通过将温度转化为电信号的方式来测试温度，感应温度的速度非常慢，而且每次只能测一个点的温度，要获取高温炮孔内部的整体温度分布需要漫长的操作时间，测试效率低下。因此目前的测温仪器无法满足高温炮孔内部的温度测量需求，不能配合现场施工需求从而及时、迅速且准确地进行温度测量，存在很大的使用环境限制。
实用新型内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，包括分布式测温光纤和连接光纤，所述分布式测温光纤的一端和连接光纤的一端连接，另一端连接有合金钢密封端头，所述分布式测温光纤上等间距地设置有多个测温点，所述连接光纤的另一端设有连接接头，所述连接接头连接有温度测量模块。
进一步，所述分布式测温光纤包括镀金光纤和包裹在镀金光纤外的合金钢防护层。
进一步，所述多个测温点中相邻测温点的间距为0.1~2m。
进一步，所述多个测温点中相邻测温点的间距为0.5m。
进一步，所述温度测量模块包括激光器、分束器、第一光电转换模块、第二光电转换模块、温度测量电路及移动电源，所述激光器与分束器连接，所述分束器与连接接头连接，所述分束器的第一输出端与第一光电转换模块的输入端连接，所述分束器的第二输出端与第二光电转换模块的输入端连接，所述第一光电转换模块的输出端与温度测量电路的第一输入端连接，所述第二光电转换模块的输出端与温度测量电路的第二输入端连接，所述移动电源的第一输出端与激光器的输入端连接，所述移动电源的第二输出端与温度测量电路的第三输入端连接。
进一步，所述温度测量模块还包括一安装板，所述激光器、分束器、第一光电转换模块、第二光电转换模块、温度测量电路及移动电源均集成在该安装板上。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，包括分布式测温光纤和连接光纤，分布式测温光纤的一端和连接光纤的一端连接，另一端连接有合金钢密封端头，分布式测温光纤上等间距地设置有多个测温点，所述连接光纤的另一端设有连接接头，所述连接接头连接有温度测量模块。本测温装置采用分布式测量光纤进行温度测量，可以用来测量各种环境的高温炮孔内部的温度，而且可以一次性测量获得高温炮孔内的多个位置的温度值，测量方式简单、迅速，准确度高且可靠性高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置的结构示意图；
图2是本实用新型的一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置的分布式测温光纤的结构示意图；
图3是本实用新型的一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置的温度测量模块的结构框图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型提供了一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，包括分布式测温光纤1和连接光纤2，所述分布式测温光纤1的一端和连接光纤2的一端连接，另一端连接有合金钢密封端头3，所述分布式测温光纤1上等间距地设置有多个测温点4，所述连接光纤2的另一端设有连接接头5，所述连接接头5连接有温度测量模块6。
进一步作为优选的实施方式，参照图2，所述分布式测温光纤1包括镀金光纤11和包裹在镀金光纤11外的合金钢防护层12。
进一步作为优选的实施方式，所述多个测温点4中相邻测温点4的间距为0.1~2m。
进一步作为优选的实施方式，所述多个测温点4中相邻测温点4的间距为0.5m。
进一步作为优选的实施方式，参照图3，所述温度测量模块6包括激光器61、分束器62、第一光电转换模块63、第二光电转换模块64、温度测量电路65及移动电源66，所述激光器61与分束器62连接，所述分束器62与连接接头5连接，所述分束器62的第一输出端与第一光电转换模块63的输入端连接，所述分束器62的第二输出端与第二光电转换模块64的输入端连接，所述第一光电转换模块63的输出端与温度测量电路65的第一输入端连接，所述第二光电转换模块64的输出端与温度测量电路65的第二输入端连接，所述移动电源66的第一输出端与激光器61的输入端连接，所述移动电源66的第二输出端与温度测量电路65的第三输入端连接。
进一步作为优选的实施方式，所述温度测量模块6还包括一安装板，所述激光器61、分束器62、第一光电转换模块63、第二光电转换模块64、温度测量电路65及移动电源66均集成在该安装板上。
下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，包括分布式测温光纤1和连接光纤2，分布式测温光纤1的一端和连接光纤2的一端连接，另一端连接有合金钢密封端头3，分布式测温光纤1上等间距地设置有多个测温点4，连接光纤2的另一端设有连接接头5，连接接头5连接有温度测量模块6。
本实施例中，分布式测温光纤1包括镀金光纤11和包裹在镀金光纤11外的合金钢防护层12。
本实用新型在镀金光纤11外部包覆合金钢防护层12，可以提升分布式测温光纤1的硬度，从而在将分布式测温光纤1放入高温炮孔内部进行测量时，容易将分布式测温光纤1伸直从而竖直地伸入高温炮孔内部，测量操作较为方便，另外，设置合金钢防护层12，使得分布式测温光纤1整段呈铁丝状，从而在高温炮孔内部进行测温时，不易损伤或损坏，增强了温度测量的可靠性及稳定性，不会受到水汽、粉尘的影响，可用来测量各种环境的高温炮孔内部的温度。
分布式测温光纤1的直径在3mm以下，尺寸小，可以便捷地放入高温炮孔内进行测量。需要注意，分布式测温光纤1的长度要比待测量高温炮孔长度或深度长1.5米以上为佳。
多个测温点4中相邻测温点4的间距可为0.1~2m，最小间距为0.1米，表示可测量到的高温炮孔内的温度分布情况的最高分辨率为0.1米。优选的，本实施例中多个测温点4中相邻测温点4的间距为0.5m。
结合分布式光纤来测量温度可以采用多种实施方案，温度测量模块6可以采用现有技术来实现温度测量功能。本实施例中提供了一种实施方案，参照图3，温度测量模块6包括激光器61、分束器62、第一光电转换模块63、第二光电转换模块64、温度测量电路65及移动电源66，激光器61与分束器62连接，分束器62与连接接头5连接，分束器62的第一输出端与第一光电转换模块63的输入端连接，分束器62的第二输出端与第二光电转换模块64的输入端连接，第一光电转换模块63的输出端与温度测量电路65的第一输入端连接，第二光电转换模块64的输出端与温度测量电路65的第二输入端连接，移动电源66的第一输出端与激光器61的输入端连接，移动电源66的第二输出端与温度测量电路65的第三输入端连接。
温度测量模块6的光线传输及数据传输过程如下：激光器61发出的光束照射到分束器62上，其中一部分光束通过分束器62后依次通过连接接头5及连接光纤2到达测温光纤1并经测温光纤1反射回分束器62，分束器62分别通过第一输出端及第二输出端将反射回的光束发送到第一光电转换模块63和第二光电转换模块64后，第一光电转换模块63和第二光电转换模块64分别对反射回的光束中的斯托克斯光和反斯托克斯光进行采集后转换为电信号后发送到温度测量电路。如何采集斯托克斯光和反斯托克斯光并进行光电转换，以及如何选择具体的温度测量电路65从而根据转换得到的电信号来测量得到温度值是现有技术中比较成熟的内容，本实用新型在这两方面并没有改进，因此不进行详细描述。
优选的，温度测量模块6还包括一安装板，所述激光器61、分束器62、第一光电转换模块63、第二光电转换模块64、温度测量电路65及移动电源66均集成在该安装板上，移动电源66采用24V/12A的直流电源。温度测量模块6为集成在安装板上的一体化结构，无需采用笨重的交流电源等，便于携带，方便进行各种野外测试。
本测温装置采用由镀金光纤11外部包覆合金钢防护层12组成的分布式测量光纤1进行温度测量，可以一次性测量获得高温炮孔内的多个位置的温度值，测量方式简单、迅速，准确度高且可靠性高。
需要注意的是，本实用新型的光电转换模块、温度测量电路或温度测量模块是根据现有数据处理水平进行数据传输处理的，如何根据分布式测量光纤返回的光线测量得到温度值也是采用现有技术，本实用新型并不涉及数据处理等方法上的改进，更不涉及任何软件上的改进。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，其特征在于，包括分布式测温光纤（1）和连接光纤（2），所述分布式测温光纤（1）的一端和连接光纤（2）的一端连接，另一端连接有合金钢密封端头（3），所述分布式测温光纤（1）上等间距地设置有多个测温点（4），所述连接光纤（2）的另一端设有连接接头（5），所述连接接头（5）连接有温度测量模块（6）。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，其特征在于，所述分布式测温光纤（1）包括镀金光纤（11）和包裹在镀金光纤（11）外的合金钢防护层（12）。
3.根据权利要求1所述的一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，其特征在于，所述多个测温点（4）中相邻测温点（4）的间距为0.1~2m。
4.根据权利要求3所述的一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，其特征在于，所述多个测温点（4）中相邻测温点（4）的间距为0.5m。
5.根据权利要求1所述的一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，其特征在于，所述温度测量模块（6）包括激光器（61）、分束器（62）、第一光电转换模块（63）、第二光电转换模块（64）、温度测量电路（65）及移动电源（66），所述激光器（61）与分束器（62）连接，所述分束器（62）与连接接头（5）连接，所述分束器（62）的第一输出端与第一光电转换模块（63）的输入端连接，所述分束器（62）的第二输出端与第二光电转换模块（64）的输入端连接，所述第一光电转换模块（63）的输出端与温度测量电路（65）的第一输入端连接，所述第二光电转换模块（64）的输出端与温度测量电路（65）的第二输入端连接，所述移动电源（66）的第一输出端与激光器（61）的输入端连接，所述移动电源（66）的第二输出端与温度测量电路（65）的第三输入端连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于测量高温炮孔内部温度的测温装置，其特征在于，所述温度测量模块（6）还包括一安装板，所述激光器（61）、分束器（62）、第一光电转换模块（63）、第二光电转换模块（64）、温度测量电路（65）及移动电源（66）均集成在该安装板上。
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| CN106225937A (zh) * | 2016-09-26 | 2016-12-14 | 宏大矿业有限公司 | 炮孔热电偶测温系统及炮孔的测温方法 |
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