CN2492844Y - 一种新型光纤红外测温仪 - Google Patents

Abstract

一种新型光纤红外测温仪,是一种红外测温仪,适用于真空炉、单晶炉等工业上的测温。由光学探头:包括镜头、压母、镜筒;传输光纤;电子转换模块:包括红外传感器及电子处理电路,红外传感器包括:滤光片、探测器件、其引出线与对数放大器的第一级运放输入端连接,信号处理后从三极管的发射极输出,经电缆接头输给用户,电子处理电路包括对数放大、温度补偿、发射率调整、零、满度调整、线性处理等电路及信号传输电缆组成其特征是:传输光纤自接口出来后分成两束:测量光纤束和瞄准光纤束,后者外面包敷一层塑敷套与强光源相连,并设有控制强光源启、闭的开关。具有能实时瞄准,提高了红外测温仪的精度和使用寿命、结构简单、使用方便等优点。

Description

一种新型光纤红外测温仪

                            技术领域

本实用新型涉及一种新型光纤红外测温仪，是红外测温仪的一种类型，通过光纤传输被测目标的红外辐射，使红外传感器、电子处理电路等可远离高温或高电磁干扰处的目标测试现场，以提高红外测温的测量精度、稳定性和抗干扰能力，适用于真空炉、单晶炉、中频炉、电炉、热处理、感应加热、冷却及工业上的测温。

                            背景技术

目前，国内生产的光纤红外测温仪是由光学探头、传输光纤、电子转换模块及信号传输电缆组成(见图1)，它和国外进口的光纤红外测温仪存在的共同问题是：对被测目标瞄准的问题，它们只能在光学探头安装前实施瞄准，而无法做到测量中实时瞄准，使某些特殊场合中的使用受到限制；且瞄准精度不高，需经常校正瞄准时，就要反复拆装光纤与红外传感器的接口，则会降低测量精度。

                            发明内容

所要解决的技术问题是：提供一种新型光纤红外测温仪，以实现实时瞄准，校正瞄准时不拆卸光纤与红外传感器的接口，精度高，使用方便。

解决上述问题的技术方案：本实用新型是由光学探头：包镜头、压母、镜筒；传输光纤；电子转换模块：包括红外传感器及电子处理电路，红外传感器包括：滤光片、探测器件，其引出线与对数放大线路第一级运算放大器的输入端连接，信号处理后的输出从输出电路三极管的发射极经电缆接头输出供用户使用，电子处理电路包括：对数放大、温度补偿、发射率调整、零度及满度调整、线性处理等电路；以及信号传输电缆组成，其特征在于，在传输光纤束中取出一根或一根以上的光纤丝集成瞄准光纤束，与强光源如激光器相连，瞄准光纤束上包敷一层塑敷套，其作用是进行光隔离，使其它测量光纤束的正常测量不受干扰，同时也增加了强度，另设有开关在瞄准和测量时来控制强光源的启、闭。

本实用新型的优点：1、能进行实时瞄准，2、由于校正瞄准不需拆卸光纤与红外传感器的接口，提高了测温仪的精度和使用寿命，3、结构简单，操作方便。

                           附图说明

图1是现有光纤红外测温仪的结构示意图，图2是光纤红外测温仪的电子处理电路的方块图，图3是本实用新型结构的俯视图，图4是本实用新型结构的前视剖视图(电路板在图中未示出)。

                           具体实施方式

结合附图对本实用新型的结构及实施例具体说明如下：本实用新型由光学探头：包括镜头1，由压母2与镜筒24呈螺纹连接后与镜头靠接，镜筒与镜筒体23，镜筒体与接口3、接口与硬护筒4、前堵5与本体20分别呈螺纹连接，传输光纤采用多束石英光纤丝，集成成φ1直径的光纤束22，其前端胶粘于接口3中，光纤束中段设有起保护作用的软护管21，其前、后端分别插入硬护筒4、与前堵5中均不小于1厘米处，用胶粘牢，锁母6与本体20呈螺纹连接使本体20与壳体26固连，光纤束自接口3出来后设置成两束：测量光纤束7与瞄准光纤束18，在瞄准光纤束外面包敷塑敷套19，后堵(8.14)分别与本体20上呈一定角度的两孔呈螺纹连接，并用胶固连，器件套9前端与后堵8呈螺纹连接，其前端面与本体的上斜面密贴，套内顺序设有滤光片13，探测器件10，器件套后端与压母12呈螺纹连接，引线11为探测器件的引出线，测量光纤束穿过后堵8的孔经滤光片与探测器件相连，后堵14与激光器套15呈螺纹连接，激光器套的前端面与本体20的下斜面密贴，套的后部与激光器17的前部外圆呈螺纹连接，瞄准光纤束18与塑敷套19穿过后堵14与激光器17相连，信号输出电缆头25经螺钉24固连于壳体26的后端，电缆头25中的二根导线接输出电路，三根导线为电子电路的±15V的电源线，其中-15V的二根线与激光器的电源线相连，并连用户处的开关。打开开关，激光器发出的强光反向经传输光纤束传输至镜头经镜头发射后照射到目标表面，形成明亮的光斑，显示测温仪的瞄准点。探测器件、强光源等市场均能购到。本实施例中所用探测器件为硅光电池，型号为滨松S，强光源采用激光器，型号为L-12。

本实用新型采用电路为现有红外测温仪电路如图2所示，现结合电路方块图简要说明如下：每个热物体均能辐射红外能量，其强度随温度变化为非线性的，测量物体辐射红外能量的大小就可确定物体的温度，这种测量为非接触式的，红外测温仪的前端设有一个光学系统，用以瞄准被测物体，将红外能量聚焦，由于采用了光纤传输红外能量和激光瞄准，使测量精度与可靠性大为提高。由探测器件将光信号转换成电信号，此电信号比较微弱，又由于温度与红外信号的非线性关系，故采用对数放大器，由六级运算放大器和半导体三级管组成，因半导体器件的温度特性决定需加上温度补偿处理，以提高其温度稳定性；红外测温仪是在黑体炉上校调，实际物体并非黑体，其发射不为1，而黑体发射为1，两者的比率为发射率，为减少测量误差，须加入发射率调整，范围为0.1-1.0；一般后接仪表均为标准输入；电流型为4-20mA，电压型为0-5V等，故须加入零点和满度调整，零度代表测量低点，满度代表测量温度的高点；一般后续二次仪表对前者要求线性的标准输出，由于放大线路输出是对数的，红外能量和温度的关系是非线性的，必须作线性化处理，本电路的多级运算放大器做到逐次分段逼近相加可得到线性的标准输出，电源为±15V直流稳压电源。

Claims (3)

1、一种新型光纤红外测温仪，由光学探头：包括镜头，压母、镜筒；传输光纤；电子转换模块：包括红外传感器及电子处理电路，红外传感器包括：滤光片、探测器件，其引出线与对数放大线路第一级运算放大器的输入端连接，信号处理后的输出从输出电路三极管的发射极，经电缆接头输出，电子处理电路包括：对数放大，温度补偿、发射率调整、零度及满度调整、线性处理等电路，以及信号传输电缆组成，其特征在于，传输光纤自接口出来后分成两束，一束为测量光束，另一束为从光纤束中分出的一根以上的光纤丝集成的瞄准光纤束，其外面包敷塑敷套，后堵与强光源套呈螺纹连接，强光源套的前端面与本体的下斜面密贴，套的后部与强光源的前部外圆呈螺纹连接，包敷有塑敷套的瞄准光纤束穿过后堵与强光源相连，强光源的电源线接用户处的开关，与前面的传输光纤，光学探头组合实现瞄准。

2、按权利要求1所述的光纤红外测温仪，其特征在于，瞄准光纤也可以是分出的一个光纤丝。

3、按权利要求1或2所述的光纤红外测温仪，其特征在于，所述强光源可以是L-12激光器。

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