CN208765850U - 潮湿环境用红外测温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种潮湿环境用红外测温系统，包括：防护壳，防护壳包括密封外层和隔热内层；红外视窗，红外视窗设在防护壳上；视窗温控模块，视窗温控模块位于防护壳的容腔内，视窗温控模块用于使红外视窗的温度与外部环境的温度保持一致，或者使红外视窗的温度高于外部环境的温度；红外测温模块，红外测温模块设在防护壳的容腔内、且与红外视窗位置配合。本实用新型能够避免红外视窗出现凝露现象，在潮湿环境中正常、稳定地完成测温工作。

Description

潮湿环境用红外测温系统

技术领域

本实用新型涉及测温技术，特别是涉及一种潮湿环境用红外测温系统。

背景技术

汽轮机运行时，叶片表面温度受到汽缸内部环境和转子状态等多种因素的影响，为了叶片的安全运行，需要对叶片表面温度进行实时监控。由于叶片的旋转，虽然可通过安装在汽轮机汽缸内壁相应部位上的测温元件所测得的温度来近似代替，但精度较低，且该位置的测温元件损坏现象较为普遍。汽轮机运行时测温元件维护不方便，给汽轮机正常的启动、运行和停运带来困难。国内外在叶片温度测量方面有一定的研究，但在非接触式测量旋转叶片金属温度方面的研究甚少。

此外，汽轮机排汽端内部存在水蒸汽凝结、湿度大的情况，对汽轮机叶片的温度检测产生了很大的不利影响。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种潮湿环境用红外测温系统，能够避免红外视窗出现凝露现象，在潮湿环境中正常、稳定地完成测温工作。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种潮湿环境用红外测温系统，包括：

防护壳，防护壳包括密封外层和隔热内层；

红外视窗，红外视窗设在防护壳上；

视窗温控模块，视窗温控模块位于防护壳的容腔内，视窗温控模块用于使红外视窗的温度与外部环境的温度保持一致，或者使红外视窗的温度高于外部环境的温度；

红外测温模块，红外测温模块设在防护壳的容腔内、且与红外视窗位置配合。

优选地，所述密封外层由防锈金属材料制成。

优选地，所述隔热内层由耐高温材料制成。

优选地，所述隔热内层包括第一隔热层和位于第一隔热层内侧的第二隔热层，所述红外视窗和视窗温控模块布置在第一隔热层和第二隔热层之间。

优选地，还包括激光视窗和激光测距模块，激光视窗设在防护壳上，激光测距模块设在防护壳的容腔内、且与激光视窗位置配合。

优选地，所述激光测距模块包括多个激光位移传感器，所有激光位移传感器周向均布在红外测温模块的外周处。

优选地，还包括连接支撑架，连接支撑架设在防护壳的内壁上、且由高导热金属材料制成，所述红外测温模块和激光测距模块均安装在连接支撑架上。

优选地，还包括环境测压模块，环境测压模块设在防护壳上。

优选地，还包括容腔温控模块，容腔温控模块设在防护壳上、且用于控制防护壳的容腔温度。

优选地，所述容腔温控模块包括制冷器和散热组件，制冷器设在防护壳的内壁上，散热组件设在防护壳的外壁上。

如上所述，本实用新型的潮湿环境用红外测温系统，具有以下有益效果：本实用新型的防护壳采用全密封隔热结构，防护壳包括密封外层和隔热内层，能够为位于防护壳容腔内的模块元器件提供一个全密闭、且相对隔热的工作环境，避免外部的潮湿环境对模块元器件产生影响；视窗温控模块能够使红外视窗的温度与外部环境的温度保持一致，或者使红外视窗的温度高于外部环境的温度，进而避免由于红外视窗相对于外部环境的温度过低而导致出现凝露现象，从而有效保证红外测温模块的测温准确性；故本实用新型的潮湿环境用红外测温系统能够在潮湿环境中正常、稳定地完成测温工作。

附图说明

图1显示为本实用新型的潮湿环境用红外测温系统的示意图。

元件标号说明

1 防护壳

11 密封外层

12 隔热内层

121 第一隔热层

122 第二隔热层

2 红外视窗

3 视窗温控模块

4 红外测温模块

5 激光测距模块

51 激光位移传感器

6 连接支撑架

7 环境测压模块

8 容腔温控模块

81 制冷器

82 散热组件

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图中所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1所示，本实用新型提供一种潮湿环境用红外测温系统，包括：

防护壳1，防护壳1包括密封外层11和隔热内层12；

红外视窗2，红外视窗2设在防护壳1上；

视窗温控模块3，视窗温控模块3位于防护壳1的容腔内，视窗温控模块3用于使红外视窗2的温度与外部环境的温度保持一致，或者使红外视窗2的温度高于外部环境的温度；

红外测温模块4，红外测温模块4设在防护壳1的容腔内、且与红外视窗2位置配合。

本实用新型的防护壳1采用全密封隔热结构，防护壳1包括密封外层11和隔热内层12，能够为位于防护壳容腔内的模块元器件提供一个全密闭、且相对隔热的工作环境，避免外部的潮湿环境对模块元器件产生影响。视窗温控模块3能够使红外视窗2的温度与外部环境的温度保持一致，或者使红外视窗2的温度高于外部环境的温度，进而避免由于红外视窗2相对于外部环境的温度过低而导致出现凝露现象，从而有效保证红外测温模块4的测温准确性。故本实用新型的潮湿环境用红外测温系统能够在潮湿环境(例如水汽过饱和的密闭环境)中正常、稳定地完成测温工作。

本实用新型的潮湿环境用红外测温系统可以用于蒸汽轮机排汽端叶片表面的温度测量，也可以用于其他处于潮湿环境中的零部件的温度检测。

上述防护壳1可以呈箱体结构，可以呈管状结构，也可以呈其他具有容腔的结构。

作为上述防护壳1的一实施例：防护壳1呈管状结构，其包括管体和管盖，管体的一端设有红外视窗2，管体的另一端为开口端，上述管盖可开闭地密封设置在管体的开口端。与此同时，红外测温模块4与红外视窗2同轴布置。进一步的，管体的中心轴、红外视窗2的中心轴、红外测温模块4的中心轴重合。

上述红外视窗2包括一块红外透过玻璃，位于外部环境中的测温点所发射的红外辐射可经过该红外透过玻璃传至红外测温模块4。

上述红外测温模块4为现有技术，其可以接收测温点发射的红外辐射并根据相关参数对温度数据进行修正，然后将修正后的数据通过模拟量或其它通讯的式进行传输。最后红外测温模块4将所测信号传输至一信号采集系统，经处理后在终端实时显示被测物(例如位于汽缸内部的叶片)工作时表面温度的变化情况。

作为上述密封外层11的一实施例：密封外层11由防锈金属材料(例如不锈钢)制成。在具体实施时，密封外层11由不锈钢层构成，其厚度约5mm，可以在0～40Mpa(绝对压力)、0～260℃的气流冲刷环境中长期保持全密封状态。

作为上述隔热内层12的一实施例：为了使隔热内层12在高温环境中发挥隔热作用，隔热内层12由耐高温材料(例如聚四氟乙烯)制成。隔热内层12也可采用具有其他特性的隔热材料。

进一步的，上述隔热内层12可以采用多层镂空设计，在保证结构的基础上尽可能地降低隔热内层12的热传导系数。

作为上述隔热内层12的另一实施例：隔热内层12包括第一隔热层121和位于第一隔热层内侧的第二隔热层122，上述红外视窗2和视窗温控模块3布置在第一隔热层121和第二隔热层122之间。如此设计，能够减少外部环境温度对红外视窗2和视窗温控模块3的影响。

作为本实用新型的第一优选实施例：潮湿环境用红外测温系统还包括激光视窗(未予图示)和激光测距模块5，激光视窗设在防护壳1上，激光测距模块5设在防护壳1的容腔内、且与激光视窗位置配合。激光测距模块5为现有技术，激光测距模块5可以测量测温点到本潮湿环境用红外测温系统的距离。例如，当激光测距模块5对汽轮机叶片进行测量时，激光测距模块5可以根据距离参数计算出叶片转速、测温点表面到本潮湿环境用红外测温系统的距离、测温点表面与红外测温模块光轴(即红外视窗的中心轴)的夹角。

进一步的，上述激光测距模块5包括多个激光位移传感器51，所有激光位移传感器51周向均布在红外测温模块4的外周处，这样激光测距模块5可以测量在以测温点为圆心，以一定长度(激光位移传感器的光轴与红外测温模块的光轴之间的距离)为半径的圆上的测温点到本潮湿环境用红外测温系统的距离。

作为本实用新型的第二优选实施例：潮湿环境用红外测温系统还包括连接支撑架6，连接支撑架6设在防护壳1的内壁上、且由高导热金属材料(例如铜或铝)制成，上述红外测温模块4和激光测距模块5均安装在连接支撑架6上。由于连接支撑架6由高导热金属材料加工而成，连接支撑架6在为红外测温模块4和激光测距模块5提供支撑的同时，还可以使防护壳1的容腔温度分布更加均匀。

作为本实用新型的第三优选实施例：潮湿环境用红外测温系统还包括环境测压模块7，环境测压模块7设在防护壳1上。环境测压模块7为现有技术，在具体实施时，环境测压模块7可以由扩散硅或其它种类的压力传感器构成，以测量外部环境中的压力。

作为本实用新型的第四优选实施例：潮湿环境用红外测温系统还包括容腔温控模块8，容腔温控模块8设在防护壳1上、且用于控制防护壳1的容腔温度。

进一步的，上述容腔温控模块8(主要用于防护壳容腔的制冷)包括制冷器81和散热组件82，制冷器81设在防护壳1的内壁上，散热组件82设在防护壳1的外壁上。可以根据设定值以稳定防护壳1的容腔温度，散热组件82可以是散热翅片。例如，当防护壳1采用管状结构时，防护壳1包括管体和管盖，管体由密封外层11和隔热内层12构成，管盖由密封外层11构成(这样为了便于容腔内的热量通过管盖散发到外部环境中)，制冷器81设在管盖的内侧，散热翅片设在管盖的外侧。

综上所述，本实用新型能够避免红外视窗出现凝露现象，在潮湿环境中正常、稳定地完成测温工作。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种潮湿环境用红外测温系统，其特征在于，包括：

防护壳(1)，防护壳(1)包括密封外层(11)和隔热内层(12)；

红外视窗(2)，红外视窗(2)设在防护壳(1)上；

视窗温控模块(3)，视窗温控模块(3)位于防护壳(1)的容腔内，视窗温控模块(3)用于使红外视窗(2)的温度与外部环境的温度保持一致，或者使红外视窗(2)的温度高于外部环境的温度；

红外测温模块(4)，红外测温模块(4)设在防护壳(1)的容腔内、且与红外视窗(2)位置配合。

2.根据权利要求1所述的潮湿环境用红外测温系统，其特征在于：所述密封外层(11)由防锈金属材料制成。

3.根据权利要求1所述的潮湿环境用红外测温系统，其特征在于：所述隔热内层(12)由耐高温材料制成。

4.根据权利要求1所述的潮湿环境用红外测温系统，其特征在于：所述隔热内层(12)包括第一隔热层(121)和位于第一隔热层内侧的第二隔热层(122)，所述红外视窗(2)和视窗温控模块(3)布置在第一隔热层(121)和第二隔热层(122)之间。

5.根据权利要求1所述的潮湿环境用红外测温系统，其特征在于：还包括激光视窗和激光测距模块(5)，激光视窗设在防护壳(1)上，激光测距模块(5)设在防护壳(1)的容腔内、且与激光视窗位置配合。

6.根据权利要求5所述的潮湿环境用红外测温系统，其特征在于：所述激光测距模块(5)包括多个激光位移传感器(51)，所有激光位移传感器(51)周向均布在红外测温模块(4)的外周处。

7.根据权利要求5所述的潮湿环境用红外测温系统，其特征在于：还包括连接支撑架(6)，连接支撑架(6)设在防护壳(1)的内壁上、且由高导热金属材料制成，所述红外测温模块(4)和激光测距模块(5)均安装在连接支撑架(6)上。

8.根据权利要求1所述的潮湿环境用红外测温系统，其特征在于：还包括环境测压模块(7)，环境测压模块(7)设在防护壳(1)上。

9.根据权利要求1所述的潮湿环境用红外测温系统，其特征在于：还包括容腔温控模块(8)，容腔温控模块(8)设在防护壳(1)上、且用于控制防护壳(1)的容腔温度。

10.根据权利要求9所述的潮湿环境用红外测温系统，其特征在于：所述容腔温控模块(8)包括制冷器(81)和散热组件(82)，制冷器(81)设在防护壳(1)的内壁上，散热组件(82)设在防护壳(1)的外壁上。