CN216792258U - 光学探头防护罩及光学探头组件 - Google Patents

Abstract

本公开涉及光学探头防护罩以及光学探头组件，该光学探头防护罩包括具有空腔的防护罩本体。防护罩本体的一端为敞口端，用于与光学探头密封连接，防护罩本体的另一端为封闭端，且封闭端上形成有透光孔，以使光学探头发射的光束可经透光孔照射至发动机的转轴上以进行测速。防护罩本体的侧壁上设置进气口，通过进气口向防护罩本体的空腔内注入干燥气体，使得干燥气体在空腔内流动后经透光孔排出，此时会在透光孔处形成由内向外的气流，从而阻挡外部的油雾进入到防护罩本体内，以保证光学探头的镜片不会被油雾污染，光学探头发出的光束可以照射在转轴上进行测速，测量转速信号不会失真，提高转速检测准确度，保证发动机运行的稳定性。

Description

光学探头防护罩及光学探头组件

技术领域

本公开涉及光学探头防护技术领域，尤其涉及一种光学探头防护罩及光学探头组件。

背景技术

光学探头一般用于对发电机转轴的转速进行测量。光学探头的测量原理为：光学探头发射光束并照射在发动机的转轴上，转轴将光束反射至光学探头上，以此获得转速。

在实际应用过程中，由于转轴的测量点靠近轴承座，受轴承座装配质量以及油封结构影响会形成油雾，使得光学探头的镜片上会有油雾凝结，导致光束折射或遮挡，不能正常照射在转轴上，使得转速信号失真，最终导致转速检测不准确，并因此造成发动机运行不稳定。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种光学探头防护罩。

第一方面，本公开提供一种光学探头防护罩，包括具有空腔的防护罩本体；防护罩本体的一端呈敞口端，用于与光学探头密封连接；防护罩本体的另一端为封闭端，且封闭端上形成有透光孔，以使光学探头发射的光束可经透光孔射出；

防护罩本体的侧壁上具有可供干燥气体进入的进气口，进气口与透光孔连通，以使进入至空腔内的干燥气体经透光孔排出，以在透光孔处形成自空腔向外部输出的气流，以限制外部的油雾经透光孔进入至空腔内。

根据本公开的一种实施例，进气口形成在防护罩本体的侧壁上且靠近敞口端。

根据本公开的一种实施例，进气口处设置有与空腔连通的进气管，且进气管沿朝向敞口端的方向倾斜设置。

根据本公开的一种实施例，进气管相对于防护罩本体的倾斜角度范围为30°-60°。

根据本公开的一种实施例，进气口处设置有风量调节阀，风量调节阀用于控制空腔内的气体压力处于预设压力范围内。

根据本公开的一种实施例，在沿敞口端至封闭端的方向，透光孔的孔径逐渐减小，以使空腔内的干燥气体经透光孔排出并发生声响。

根据本公开的一种实施例，透光孔呈楔形状。

根据本公开的一种实施例，还包括连接结构，连接结构设于防护罩本体与光学探头之间，用于密封连接防护罩本体与光学探头。

根据本公开的一种实施例，连接结构为弹性筒，弹性筒与光学探头之间、弹性筒与防护罩本体之间均过盈配合；

或，连接结构为卡扣，卡扣用于连接防护罩本体与光学探头；防护罩本体与光学探头之间设置有密封件。

第二方面，本公开还提供一种光学探头组件，包括光学探头以及光学探头防护罩。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开提供一种光学探头防护罩以及光学探头组件，该光学探头防护罩包括具有空腔的防护罩本体。通过将防护罩本体的一端设置为敞口端，用于与光学探头密封连接，将防护罩本体的另一端设置为封闭端，且封闭端上形成有透光孔，以使光学探头发射的光束可经透光孔照射至发动机的转轴上以进行测速。此外，在防护罩本体的侧壁上设置进气口，通过进气口向防护罩本体的空腔内注入干燥气体，使得干燥气体在空腔内流动后经透光排出，此时会在透光孔处形成由内向外的气流，从而阻挡外部的油雾进入到防护罩本体内，以保证光学探头的镜片不会被油雾污染，使得光学探头发出的光束可以顺利照射在转轴上以进行正常测速，且测量转速信号不会失真，进而提高转速检测准确度，保证发动机运行的稳定性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开实施例所述光学探头防护罩的结构示意图；

图2为图1在A处的局部放大示意图。

其中，100、防护罩本体；101、敞口端；102、封闭端；103、透光孔；104、进气口；105、进气管；106、连接结构。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

目前，在通过光学探头对发动机的转轴进行转速测量时，由于转轴的测量点靠近轴承座，受轴承座装配质量以及油封结构影响会形成油雾。油雾是轴承座的挡油板与转轴间隙处有少量润滑油溢出，被高速转动的转轴打成雾状形成的雾状气体。

在这种油雾的工作环境中光学探头镜片处会有油雾凝结，导致光束折射或遮挡，不能正常照射在转轴上，使得转速信号失真或错误。该转速信号一般用于发动机的轴系振动监测系统、转速控制与保护系统，错误的转速信号有可能导致转速控制失调，进而引发超速、飞车等事故，不利于发动机运行的安全稳定性。

实施例一

参照图1、图2所示，本实施例提供一种光学探头防护罩，包括具有空腔的防护罩本体100。具体的，防护罩本体100可以为筒状结构，以便于与光学探头装配连接。具体制作时，防护罩本体100可以采用轻质材料制成，以避免对光学探头本身造成较大的影响。轻质材料比如为塑料或者铝合金等。此外，防护罩本体100的整体长度(即沿着图1所示的x方向的尺寸)可以为50mm，也可以根据实际需要设定其为其他长度。

其中，参照图1所示，防护罩本体100的一端呈敞口端101，用于与光学探头密封连接。防护罩本体100的另一端为封闭端102，且封闭端102上形成有透光孔103，以使光学探头发射的光束可经透光孔103照射至发动机的转轴上以进行测速。

也就是说，防护罩本体100整体呈一端开口一端封闭的筒状结构。防护罩本体100的敞口端101与光学探头连接，比如，光学探头设置有镜片的一端伸入敞口端101内。防护罩本体100的另一端封闭，仅开设有一个小的透光孔103，用于允许光学探头发射的光束经透光孔103射出并照射在发动机的转轴上以进行转速测量。

具体实现时，透光孔103可以设置在防护罩本体100的封闭端102的中间或者靠近边缘设置，透光孔103具体可以为圆形孔或者方形孔或者楔形孔。透光孔103的口径可以为2mm-5mm之间，具体可以根据光学信号的范围进行确定。

其中，参照图1所示，防护罩本体100的侧壁上具有可供干燥气体进入的进气口104，进气口104与透光孔103连通，且进入至空腔内的干燥气体经透光孔103排出，以在透光孔103处形成自空腔向外部输出的气流，以限制外部的油雾经透光孔103进入至空腔内。

也就是说，通过进气口104向防护罩本体100的空腔内注入的干燥气体在空腔内流动后最后会经透光孔103排出，此时会在透光孔103处形成由内向外的气流(气流的流动方向可以参照图1中的箭头所示)，从而阻挡外部的油雾进入到防护罩本体100内，以保证光学探头的镜片不会被油雾污染，使得光学探头发出的光束可以顺利照射在转轴上以进行正常测速，且测量转速信号不会失真，进而提高转速检测准确度，保证发动机运行的稳定性。

示例性的，干燥气体可以为氮气，比如在进气口104处外接氮气瓶，以向空腔内注入氮气。注入氮气的原因是氮气为惰性气体，不会对油雾造成化学影响。干燥气体也可以选用其他惰性气体或者其他干燥的清洁气体。

具体实现时，可以将进气口104形成在防护罩本体100的侧壁上且靠近敞口端101。也就是说，进气口104相对于封闭端102而言，更为靠近敞口端101。这么设置的目的在于：使得通过进气口104注入的干燥气体可以远离透光孔103，使得防护罩本体100内的干燥气体较为均匀，并且可以对镜片起到清洁作用，且还可以防止干燥气体经进气口104注入后不在空腔内流动而直接经透光孔103流出，即防止发生气体短路现象。

具体实现时，在进气口104处设置有与空腔连通的进气管105，且进气管105沿朝向敞口端101的方向倾斜设置。即，可以通过进气管105方便外接气源。此外，设置进气管105朝向敞口端101倾斜，可以使得经进气管105注入的干燥气体可以远离透光孔103且面向防护罩本体100内的光学探头的镜片，使得防护罩本体100内的干燥气体更为均匀，以提升干燥气体对镜片的清洁作用，另外可以进一步可以防止干燥气体经进气口104注入后不在空腔内流动而直接经透光孔103流出。

本实施例中，进气管105相对于防护罩本体100的倾斜角度范围为30°-60°。示例性的，进气管105的倾斜角度可以为30°，或者50°，或者60°。另外，通过将进气管105相对于防护罩本体100倾斜设置后，可以设置进气口104与透光孔103之间沿防护罩本体100的径向方向(参照图1中的z方向)的距离为10mm-20mm之间，进气口104与透光孔103之间沿防护罩本体100的长度方向(参照图1所示的x方向)的距离为20mm-30mm之间。

具体实现时，可以在进气口104处设置有风量调节阀，风量调节阀用于控制空腔内的气体压力处于预设压力范围内。本实施例中，预设压力范围为大于等于0.1Mpa，以此确保防护罩本体100内的干燥气体通过透光孔103吹出到防护罩本体100外，进而在透光孔103处形成由内向外的气流，从而使得油雾无法进入到防护罩本体100内，保证了光学探头的镜片不被油雾污染。

具体实现时，可以设置在沿敞口端101至封闭端102的方向(即参照图1中所示的x方向)，透光孔103的孔径逐渐减小，以使空腔内的干燥气体经透光孔103排出并发生声响。透光孔103的孔径逐渐减小，空腔内的气体经较窄的出口流出则会发生声响，以此判断防护罩本体100的工作状态。具体为：透光孔103处有声响，则表示防护罩本体100内存在正压气压，此时工作状态正常；透光孔103处无声响，则表示工作状态异常，以提醒巡检人员及时检修处理。

本实施例的实现方式中，参照图2所示，透光孔103呈楔形状，即透光孔103的边缘呈楔形，且可以设置形成透光孔103的防护罩本体100的壁厚较薄，此设计可以使得0.1Mpa-0.2Mpa的气体流过时产生声响，即使得空腔内的气体经透光孔103排出时可以发生声响。

综上，本实施例的光学探头防护罩的工作流程为：通过进气口104接通外部气源，利用风量调节阀调节防护罩本体100内形成正压≥0.1Mpa，直至透光孔103处产生风音等声响为止，风声一般不超过0.2Mpa。防护罩本体100内的干燥气体通过透光孔103吹出到防护罩本体100外，进而在透光孔103处形成由内向外的气流，这样空气中的油雾就无法进入到防护罩本体100内，保证了防护罩本体100内不被油雾污染。此外，巡检人员可通过透光孔103处是否产生风声等声响，判断防护罩本体100内是否按照正压进行正常工作，以此保证光学探头稳定地工作。

参照图1所示，光学探头防护罩还包括连接结构106，连接结构106设于防护罩本体100与光学探头之间，用于密封连接防护罩本体100与光学探头。

本实施例的实现方式中，连接结构106为弹性筒，弹性筒与光学探头之间、弹性筒与防护罩本体100之间均过盈配合，以确保其连接处的气密性。具体的，弹性筒可以为橡胶或者硅胶等制成的筒状结构，一端与防护罩本体100的敞口端101套接，另一端与光学探头套接。

在其他实现方式中，连接结构106为卡扣，通过卡扣将防护罩本体100与光学探头固定在一起。并且，为了保证防护罩本体100与光学探头之间的密封性，在防护罩本体100与光学探头之间设置有密封件。密封件可以为密封圈或者密封垫片。

实施例二

参照图1、图2所示，本实施例还提供一种光学探头组件，包括光学探头以及光学探头防护罩。

本实施例中的光学探头防护罩的具体结构和实现原理与实施例一提供的光学探头防护罩的结构相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可以参照实施例二的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种光学探头防护罩，其特征在于，包括具有空腔的防护罩本体(100)；所述防护罩本体(100)的一端呈敞口端(101)，用于与光学探头密封连接；所述防护罩本体(100)的另一端为封闭端(102)，且所述封闭端(102)上形成有透光孔(103)，以使所述光学探头发射的光束可经所述透光孔(103)射出；

所述防护罩本体(100)的侧壁上具有可供干燥气体进入的进气口(104)，所述进气口(104)与所述透光孔(103)连通，以使进入至所述空腔内的所述干燥气体经所述透光孔(103)排出，以在所述透光孔(103)处形成自所述空腔向外部输出的气流，以限制外部的油雾经所述透光孔(103)进入至所述空腔内。

2.根据权利要求1所述的光学探头防护罩，其特征在于，所述进气口(104)形成在所述防护罩本体(100)的侧壁上且靠近所述敞口端(101)。

3.根据权利要求1或2所述的光学探头防护罩，其特征在于，所述进气口(104)处设置有与所述空腔连通的进气管(105)，且所述进气管(105)沿朝向所述敞口端(101)的方向倾斜设置。

4.根据权利要求3所述的光学探头防护罩，其特征在于，所述进气管(105)相对于所述防护罩本体(100)的倾斜角度范围为30°-60°。

5.根据权利要求1或2所述的光学探头防护罩，其特征在于，所述进气口(104)处设置有风量调节阀，所述风量调节阀用于控制所述空腔内的气体压力处于预设压力范围内。

6.根据权利要求1或2所述的光学探头防护罩，其特征在于，在沿所述敞口端(101)至所述封闭端(102)的方向，所述透光孔(103)的孔径逐渐减小，以使所述空腔内的所述干燥气体经所述透光孔(103)排出并发生声响。

7.根据权利要求6所述的光学探头防护罩，其特征在于，所述透光孔(103)呈楔形状。

8.根据权利要求1或2所述的光学探头防护罩，其特征在于，还包括连接结构，所述连接结构设于所述防护罩本体(100)与所述光学探头之间，用于密封连接所述防护罩本体(100)与所述光学探头。

9.根据权利要求8所述的光学探头防护罩，其特征在于，所述连接结构为弹性筒，所述弹性筒与所述光学探头之间、所述弹性筒与所述防护罩本体(100)之间均过盈配合；

或，所述连接结构为卡扣，所述防护罩本体(100)与所述光学探头通过所述卡扣连接，且所述防护罩本体(100)与所述光学探头之间设置有密封件。

10.一种光学探头组件，其特征在于，包括光学探头以及如权利要求1至9任一项所述的光学探头防护罩。

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