CN2519254Y - 本质安全型红外测温仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种本质安全型红外测温仪,由外壳、电路主板、激光发生器、液晶显示板、电源组、镜头组件、面板组件、按钮开关、带卡槽的防尘聚光筒和自锁式防尘盖组成,应用红外测温技术原理,采用红外线、激光、电子电路和计算机技术相结合组成智能型便携式仪器,以镍氢电池构成的电源组并用绝缘硅橡胶灌封,壳体材料采用具有良好机械性能的防静电ABS工程塑料进行安全防爆设计,能够用于存在可燃性气体混合物的易燃易爆环境中进行温度检测,测温速度快,温度范围宽,重复精度高,使用方便,并具有防尘、防潮和防爆性能。

Description

本质安全型红外测温仪

一、技术领域

本实用新型涉及电子仪器仪表中的一种测试仪，具体地说是涉及在易燃易爆环境中使用的一种非接触便携式的本质安全型红外测温仪。

二、背景技术

温度是在工业生产和过程控制时不可缺少的重要参数，涉及到煤炭、石油、化工、铁道、电力、冶金和粮食等各行各业。在我国的煤矿井下、煤层自燃、突水等自然灾害一直是生产的隐患，长期以来未能得到解决。红外测温技术的应用，为以上事故的预测预报提供了一种新的预防检测手段。

红外测温仪是根据物体在不同温度下向外辐射不同频率及能量的红外线的原理制成的非接触式测温设备。目前我国尚无应用于易燃易爆环境下的红外测温仪。英国、日本等国家已有安全型红外测温仪，但由于安全标准低于国内标准，加上价格昂贵，我国未能引进使用。

三、发明内容

根据上述现有技术部分存在的问题或不足，本实用新型的目的是：提供一种适用于存在可燃性气体混合物的易燃易爆环境中使用的本质安全型红外测温仪。它可方便、快捷、准确地找出机电设备热故障点、判断煤层着火及突水位置。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：该本质安全型红外测温仪，包括一带有型腔的外壳，其特点是：

外壳由对称的靠连接件固定的两壳体08和09，壳体08和09的型腔内设置有一电路主板1、激光发生器02、液晶显示板03、电源组04、镜头组件06、面板组件07、按钮开关10、带卡槽的防尘聚光筒11和自锁式防尘盖12；

镜头组件06上设置带卡槽的防尘聚光筒11并与激光发生器02连接，带卡槽的防尘聚光筒11上设有自锁式防尘盖12，面板组件07上设置有液晶显示器03，电源组04安装在两壳体08和09型腔的下部，并设有与外部设置的充电器05相连接的接口，按钮开关10设置在两壳体08和09组成的把手部位，两壳体08和09靠螺栓16、17紧固连接；

所述电路主板1和面板组件07包括，固定在主板上的红外接收镜头、中央处理器105、A/D转换器103、译码驱动器107、ROM存储器106、环境温度补偿器104、前置放大器102和温度传感器101；

温度传感器101将信号送入前置放大器102，经放大的信号进入A/D转换器103，A/D转换器103还接收由环境温度补偿器104送来的信号，A/D转换器103将此两路信号一起送入中央处理器105中，中央处理器105还接收ROM存储器106提供的信号，中央处理器105的输出接译码驱动器107，由译码驱动器107送入液晶显示器03中。

本实用新型的其它一些特点是，所述的激光发生器02由激光发生电路、接口电路和输出驱动电路组成。

所述的电源组04为镍氢电池串联后构成，其输出端串联限流电阻和二极管后用绝缘硅橡胶灌封。

所述的壳体08和09为防静电ABS工程塑料。

本实用新型应用红外测温技术原理，由红外线、激光、电子电路和计算机技术相结合组成的智能型便携式仪器，以镍氢电池构成的电源组并用绝缘硅橡胶灌封，壳体材料采用具有良好机械性能的防静电ABS工程塑料进行安全防爆设计，能够用于存在可燃性气体混合物的易燃易爆环境中进行温度检测，测温速度快，温度范围宽，重复精度高，使用方便，并具有防尘、防潮和防爆性能。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构图；

图2是本实用新型的结构图的右视图；

图3是本实用新型的结构图的后视图；

图4是本实用新型的电路结构框图；

图5是本实用新型的电路主板电原理图；

图6是本实用新型的激光发生器电原理图。

五、具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步地详细说明。

实施例：参见图1～6，本实用新型的本质安全型红外测温仪，包括一带有型腔的外壳，外壳由对称的靠连接件固定的两壳体08和09，壳体08和09的型腔内设置有一电路主板1、激光发生器02、液晶显示板03、电源组04、镜头组件06、面板组件07、按钮开关10、带卡槽的防尘聚光筒11和带自锁式防尘盖12；

镜头组件06上设置带卡槽的防尘聚光筒11并与激光发生器02连接，带卡槽的防尘聚光筒11上设有自锁式防尘盖12，面板组件07上设置有液晶显示器03，电源组04安装在两壳体08和09型腔的下部，并设有与外部设置的充电器05相连接的接口，按钮开关10设置在两壳体08和09组成的把手部位，两壳体08和09靠螺栓16、17紧固连接；

电路主板1和面板组件07包括，固定在主板上的红外接收镜头、中央处理器105、A/D转换器103、译码驱动器107、ROM存储器106、环境温度补偿器104、前置放大器102和温度传感器101；温度传感器101将信号送入前置放大器102，经放大的信号进入A/D转换器103，A/D转换器103还接收由环境温度补偿器104送来的信号，A/D转换器103将此两路信号一起送入中央处理器105中，中央处理器105还接收ROM存储器106提供的信号，中央处理器105的输出接译码驱动器107，由译码驱动器107送入液晶显示器03中。

激光发生器02由激光发生电路、接口电路和输出驱动电路组成。

电源组04为镍氢电池串联后构成，其输出端串联限流电阻和二极管后用绝缘硅橡胶灌封。

壳体08和09为防静电ABS工程塑料。

1.电路主板(参见图5)由红外接收镜头、红外传感器、前置放大器102、A/D转换器103，中央处理器105、电源控制、PC接口等电路组成。

按电路主板电原理图和电路主板印制版图，将清洁后的经检查的各种元器件插入主板印制版对应的孔中，采用自动波峰焊，一次性焊接完成。

将红外接收镜头用螺栓和螺钉固定在主板印制版上，红外接收镜头的透光曲线已由专业生产厂家测试好。

用计算机调试软件、稳压电源、讯号源、数字电压表、频率计和示波器等仪器对电路主板进行通电调试，使得各级电路正常工作。线路板需经三防处理。

2.激光发生器(参见图6)

激光发生器有激光发生电路、接口电路和输出驱动电路组成。

按激光发生器电原理图和激光发生器印制版图，将清洁后的经检查的各种元器件插入激光发生器印制版对应的孔中，采用自动波峰焊，一次性焊接完成。

将外壳支架用螺钉固定在红外镜头上方。

用测试仪表、稳压电源、讯号源、数字电压表、频率计和示波器对电路主板进行通电调试，使得各级电路正常工作。然后将三芯扁平插座和激光管三芯扁平插头对接，将四芯扁平插头与电路主板的四芯扁平插座对接，电路板需经三防处理。

3.面板组件由驱动电路、译码电路、液晶显示屏和操作面板组成。检查已装配的元器件是否正确无误。各电路检查正确后，将液晶显示板的10芯排线与电路主板印制版10芯插座焊点按序号对应焊接。

4.标定

将上述各部件装配、调试完毕后，按企业标准测试方法的规定，标定电路主板的主要技术指标；然后将仪器安装在专用的支架上，检查激光是否和红外镜头同轴，即在上/下、左/右方向一致。

5.电源组

电源组为防爆电源，采用镍氢电池串联后构成，其输出端串联限流电阻和二极管后用绝缘硅橡胶灌封。

6.密封

仪器外壳结构考虑到既方便于零部件装配、调试、又要求密封性好、能防尘、防潮。设计时采用边槽扣压合缝，镜头处加有防尘卡槽及防尘聚光套筒。不使用时，镜头前还加有自锁式防尘盖。显示部分边缘有面板卡槽与面板压紧，扳机式开关活动部分后部加有防尘档板。充电插口连接处模具合缝精细，内部加有防尘插座卡槽。插座采用全封闭式，使整个仪器作到防尘、防潮，符合IP54防护标准。

7，表面温度

仪器外壳表面温度接近环境温度，仪器内部元器件中，最高发热器件为电源，在故障状态情况下，电源经短路试验测试，其硅胶表面最高温度低于GB3638.1表中T4＝135℃的要求。

8.整机组装

将电路主板+8.4V电源入口的正、负端分别焊接10cm的四色芯排线，排线另一端按设计对应插头座序号焊接四扁平插座，等待安装。

将电路主板、激光发生器、红外镜头装入壳体左半部分对应的型腔中，液晶显示板、操作面板插入壳体内型腔所对应的槽中，充电插座卡入壳体对应的半孔中固定；然后装入电源部件，并将电源部件的四色芯插头与四色芯插座对接。

将壳体右半部与装好零部件的壳体左半部分扣合，分别用螺丝拧紧。在壳体的表面贴上标志15。

本实用新型的工作原理是：仪器通过一个精密光学透镜使被测物体发出的红外辐射有选择的透过，光学系统决定了测温仪的视场和透过的波段，并将透过的光能量会聚到红外探测器上，探测器将这一能量转换成相应的电信号，通过放大电路进行放大，再经A/D转换器进行模拟数字转换，由单片机控制整机并进行线性化及辐射系数补偿等处理，最后将温度值显示在液晶屏上。

Claims (4)

1.一种本质安全型红外测温仪，包括一带有型腔的外壳，其特征在于：外壳由对称的靠连接件固定的两壳体[08]和[09]，壳体[08]和[09]的型腔内设置有一主板[1]、激光发生器[02]、液晶显示板[03]、电源组[04]、镜头组件[06]、面板组件[07]、按钮开关[10]、带卡槽的防尘聚光筒[11]和自锁式防尘盖[12]；

镜头组件[06]上设置带卡槽的防尘聚光筒[11]并与激光发生器[02]连接，带卡槽的防尘聚光筒[11]上设有自锁式防尘盖[12]，面板组件[07]上设置有液晶显示器[03]，电源组[04]安装在两壳体[08]和[09]型腔的下部，并设有与外部设置的充电器[05]相连接的接口，按钮开关[10]设置在两壳体[08]和[09]组成的把手部位，两壳体[08]和[09]靠螺栓[16]、[17]紧固连接；

所述电路主板[1]和面板组件[07]包括，固定在主板上的红外接收镜头、中央处理器[105]、A/D转换器[103]、译码驱动器[107]、ROM存储器[106]、环境温度补偿器[104]、前置放大器[102]和温度传感器[101]；

温度传感器[101]将信号送入前置放大器[102]，经放大的信号进入A/D转换器[103]，A/D转换器[103]还接收由环境温度补偿器[104]送来的信号，A/D转换器[103]将此两路信号一起送入中央处理器[105]中，中央处理器[105]还接收ROM存储器[106]提供的信号，中央处理器[105]的输出接译码驱动器[107]，由译码驱动器[107]送入液晶显示器[03]中。

2.根据权利要求1所述的本质安全型红外测温仪，其特征在于：所述的激光发生器[02]由激光发生电路、接口电路和输出驱动电路组成。

3.根据权利要求1所述的本质安全型红外测温仪，其特征在于：所述的电源组[04]为镍氢电池串联后构成，其输出端串联限流电阻和二极管后用绝缘硅橡胶灌封。

4.根据权利要求1所述的本质安全型红外测温仪，其特征在于：所述的壳体[08]和[09]为防静电ABS工程塑料。

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