CN209372231U - 光谱测温仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光谱测温仪，包括前部盲端与高温场接触的感温管，固定所述感温管尾端的感温管锁紧结构，与高温场隔离的延长筒以及将光信号转换为电信号并进行处理的光信号处理单元；所述延长筒内设置有聚光的透镜；所述感温管锁紧结构为自动对中心锁紧结构。本实用新型光谱测温仪通过设置自动对中心锁紧结构，在安装锁紧的过程中，自动实现感温管的对中；使光线穿过透镜后，与光电转换器件的窗口中心对正；保证测温仪的测量精度。

Description

光谱测温仪

技术领域

本实用新型涉及一种光谱测温仪，应用于金属和有色金属冶炼、玻璃、陶瓷、化工、食品、水泥、火电、热处理、电弧设备、高磁场工作环境、高温窑炉等高温测量领域。

背景技术

现有国内测温行业，有以下几种不同测量介质，比如说：热电阻、热电偶、光电传感器等。热电阻测量范围有限价格低；热电偶测量范围高，由其铂铑价格比较高，我国的铂资源又缺乏，需要大量进口，使用寿命有限，在电磁环境下测量不准确，损坏率高，大大加了企业的生产成本；电传感器容易受到各种光的干忧精度不高。

随着我国工业快速发展和科技进步，无论什么行业都得进步和创新，由其测量领域提升和创新，光谱测温仪是以黑体辐射定律理论为依据，普朗克辐射定律和斯忒藩尔兹辐射定律为参考。采用的是综合型（接触和非接触法相结合）测温方法，光谱测温仪就出世了，它测量精度高、寿命长、体积小而轻、响应时间快、温度分辨率；应对恶劣环境的适应能力和抗干扰能力都比较强，一般不需要冷却系统；能避免粉尘、烟、水汽等对光路的污染；不需要补偿导线；适用于强腐蚀介质，带电物体，强电磁场，高温场合测量等。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种结构新颖独特，使用方便，并且能够测量精度高、寿命长、体积小而轻、响应时间快、温度分辨率；应对恶劣环境的适应能力和抗干扰能力都比较强，一般不需要冷却系统；能避免粉尘、烟、水汽等对光路的污染；不需要补偿导线；适用于强腐蚀介质、带电物体、强电磁场、高温场合测量等。具体技术方案为：

一种光谱测温仪，包括前部盲端与高温场接触的感温管，固定所述感温管尾端的感温管锁紧结构，与高温场隔离的延长筒以及将光信号转换为电信号并进行处理的光信号处理单元；所述延长筒内设置有聚光的透镜；所述感温管锁紧结构为自动对中心锁紧结构。

进一步，所述自动对中心锁紧结构由锁紧螺母、锁紧套筒和变形喉扎组成；所述变形喉扎为筒状，前端和后端均设置有若干个卡爪，变形喉扎套接在所述感温管尾端外；所述卡爪之间有缝隙，围成外端小，内端大的锥状环；所述锁紧螺母与所述锁紧套筒的内壁均设置有卡环，锁紧螺母与锁紧套筒通过螺纹连接；旋紧锁紧螺母，锁紧螺母及锁紧套上的所述卡环向内运动，挤压锁紧套筒内的变形喉扎对感温管自动对中锁紧。

进一步，所述卡环的卡接面为锥状。

进一步，所述自动对中心锁紧结构设置有连通内外的泄压孔。

进一步，所述泄压孔设置在所述锁紧套筒容置腔的底部。

进一步，所述延长筒的后端设置有泄压孔和缓冲腔。

进一步，所述光信号处理单元的光谱采集模组与主板可拆卸固定连接。

进一步，所述光信号处理单元设置有现场显示温度的温度显示模块。

进一步，所述光信号处理单元外壳的端盖直径大于外壳体的直径。

进一步，所述光谱测温仪的外壳设置有耐高温保护涂层和防腐处理。

本实用新型光谱测温仪通过设置自动对中心锁紧结构，在安装锁紧的过程中，自动实现感温管的对中；使光线穿过透镜后，与光电转换器件的窗口中心对正；保证测温仪的测量精度。

附图说明

图1为本实用新型光谱测温仪结构示意图；

图2为锁紧螺母结构示意图；

图3为变形喉扎结构示意图；

图4为锁紧套筒结构示意图；

图5为筒结构示意图；

图6为信号处理单元外壳结构示意图。

图中：1、感温管； 2、锁紧螺母；3、锁紧套筒；31、泄压孔；4、延长筒；5、信号处理单元；6、变形喉扎。

具体实施方式

下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式，并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。

为了易于说明，在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位（旋转90度或位于其他方位），这里所用的空间相对说明可相应地解释。

如图1所示，本实施例中的光谱测温仪，感温管1为圆管，前端为盲端，与高温场接触的，同时盲道可以避免高温气体或液体进入感温管腔内。感温管1与光信号处理单元5之间设置有延长筒4；通过延长筒4进行缓冲，对高温场进行适当隔离，使高温光谱经镜片聚光后沿延长筒4内腔聚焦光电传感器的感应窗口。在延长筒4的前端设置有感温管锁紧结构；将感温管尾端固定在延长筒4前端。光信号处理单元5将光信号转换为电信号并进行处理。锁紧套筒3和延长筒4通过螺纹连接；镜头夹装在锁紧套筒3和延长筒4之间。

延长筒4内前部设置的聚光的透镜可以将感温管1前端中心的高温光线聚光，射向光电传感器的感应窗口；减少其他光源射入感应窗口的量；提高测量精度。

为了保证所需测量的光线的射入点尽量感应窗口的中心；感温管锁紧结构采用了能够自动对中心的锁紧结构。

如图2至4所示，自动对中心锁紧结构由锁紧螺母2、锁紧套筒3和变形喉扎6组成；变形喉扎6为筒状，前端和后端均设置有若干个卡爪。若干个卡爪最好均布。变形喉扎套接在感温管尾部管壁外。变形喉扎6的卡爪之间有缝隙，卡爪外端壁薄，壁厚向内逐渐加厚。若干个卡爪的两端分别围成外端小，内端大的锥状环；锥状环后为薄壁环。卡爪之间有缝隙延伸至薄壁环；为卡爪提供一定的弹性。变形喉扎6的中部壁厚较厚，提供足够的强度；挤压过程中不会变形。锁紧螺母2与锁紧套筒3通过螺纹连接；锁紧螺母2与锁紧套筒3的内壁均设置有卡环。卡环的位置与上述锥状环位置对应。变形喉扎6安装在锁紧螺母2与锁紧套筒3连接后形成的容置腔内。旋紧锁紧螺母2，锁紧螺母及锁紧套上的卡环向内运动，距离缩小；卡环挤压锁紧套筒内的变形喉扎6；卡爪均匀向内收缩，对感温管自动对中锁紧。变形喉扎6最好是圆筒状，中心轴与感温管1的中心轴同轴。

锁紧螺母2与锁紧套筒3外壁可以是圆柱状；也可以是六棱柱状；内腔最好是圆柱装。延长筒4最好是圆筒；但不限于圆筒。

卡环与卡爪的卡接面最好为锥状；接触面积较大，有利于提高锁紧结构的锁紧力。

本测温仪主要用于测量高温气体或液体的温度。当感温管1插入高温环境中时，感温管1的温度会很快由常温升值高温；感温管1内腔的气体会迅速膨胀。为了避免膨胀气体产生的高压引起测温仪壳体变形，导致自动对中心锁紧结构失效；在自动对中心锁紧结构上还设置有连通锁紧结构内外的泄压孔31；及时将膨胀气体排出，避免在壳体内形成高压。泄压孔31的孔径应大于2mm。

泄压孔31最好远离感温管1的盲端，设置在锁紧套筒容置腔的底部。锁紧套筒容置腔的底部靠近镜片；泄压孔31的设置可以降低镜片两侧的压力差；避免镜片安装位置发生偏移。

为了避免因温度变化过大，泄压孔31未能及时泄压，造成镜片因压力发生偏转；影响光电传感器精度；镜片的安装槽留有微孔，使少量高压气体可以从微孔进入延长筒4内；在延长筒4的后端设置有阻尼孔和缓冲腔。其中，阻尼孔的直径应小于1mm；缓冲器的体积应大于50ml。

光谱采集模组包含电子器件，高温环境中较容易损坏。为了便于维修，光信号处理单元5中的光谱采集模组与主板可拆卸固定连接；需要时，及时进行更换。

还可以在光信号处理单元设置现场显示温度的温度显示模块；利用液晶或LED显示模块实时显示现场的温度；操作人员可以不借助调试设备，及时了解被测物的温度。

测温仪通常是感温管1在下端安装，为了避免现场环境中，因意外将水等液体泼洒，导致液体进入光信号处理单元外壳内，影响光信号处理单元正常工作；光信号处理单元外壳的端盖直径大于外壳体的直径。

还可以在光谱测温仪的外壳设置耐高温保护涂层；延长测温仪的寿命；在添加涂层前还可以对外壳进行防腐处理。

上述示例只是用于说明本实用新型，除此之外，还有多种不同的实施方式，而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的，故，在此不再一一列举。

Claims (10)

1.光谱测温仪，包括前部盲端与高温场接触的感温管，固定所述感温管尾端的感温管锁紧结构，与高温场隔离的延长筒以及将光信号转换为电信号并进行处理的光信号处理单元；所述延长筒内设置有聚光的透镜；其特征在于，所述感温管锁紧结构为自动对中心锁紧结构。

2.如权利要求1所述的光谱测温仪，其特征在于，所述自动对中心锁紧结构由锁紧螺母、锁紧套筒和变形喉扎组成；所述变形喉扎为筒状，前端和后端均设置有若干个卡爪，变形喉扎套接在所述感温管尾端外；所述卡爪之间有缝隙，围成外端小，内端大的锥状环；所述锁紧螺母与所述锁紧套筒的内壁均设置有卡环，锁紧螺母与锁紧套筒通过螺纹连接；旋紧锁紧螺母，锁紧螺母及锁紧套上的所述卡环向内运动，挤压锁紧套筒内的变形喉扎对感温管自动对中锁紧。

3.如权利要求2所述的光谱测温仪，其特征在于，所述卡环的卡接面为锥状。

4.如权利要求2所述的光谱测温仪，其特征在于，所述自动对中心锁紧结构设置有连通内外的泄压孔。

5.如权利要求4所述的光谱测温仪，其特征在于，所述泄压孔设置在所述锁紧套筒容置腔的底部。

6.如权利要求1所述的光谱测温仪，其特征在于，所述延长筒的后端设置有泄压孔和缓冲腔。

7.如权利要求1所述的光谱测温仪，其特征在于，所述光信号处理单元的光谱采集模组与主板可拆卸固定连接。

8.如权利要求1所述的光谱测温仪，其特征在于，所述光信号处理单元设置有现场显示温度的温度显示模块。

9.如权利要求1所述的光谱测温仪，其特征在于，所述光信号处理单元外壳的端盖直径大于外壳体的直径。

10.如权利要求1所述的光谱测温仪，其特征在于，所述光谱测温仪的外壳设置有耐高温保护涂层。