[實用新型]光學測溫傳感器

無效

• 申請號: 200620010888.8
• 申請日: 2006-10-20
• 公開（公告）號: CN200979456Y
• 公開（公告）日: 2007-11-21
• 發明（設計）人: 欒魯民;吳曉峰;孫式偉;崔巍;龍英;陳玉明;魏紹紅;盧仕源;趙冰
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團電子有限公司
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 濟南魯科專利代理有限公司
• 代理人: 崔民海;辛曉月

技術領域

本實用新型公開了一種光學測溫傳感器，屬于熱輻射測溫儀器設備技術領域。

背景技術

常用溫度測量傳感器為鉑銠熱電偶，其不足是成本昂貴、消耗貴重金屬材料、壽命短、易受惡劣環境的影響等。

發明內容

本實用新型針對已有技術的不足，提供一種使用方便，具有測溫直接、準確、壽命長、耐腐蝕、不受惡劣環境影響的光學測溫傳感器。

本實用新型的技術特征是依據斯蒂芬·玻爾茲曼定律：黑體輻射力正比于其絕對溫度的四次方。采用感溫管受熱溫度升高，管腔端部產生輻射光，高溫玻璃隔離高溫，又能讓熱輻射光穿透，光學透鏡將熱輻射光聚焦于光敏元件傳感器受光面，光敏元件傳感器距離透鏡焦點位置可調節，以適應不同傳感器的特性差異及克服機械加工誤差。

本實用新型的結構是這樣的：??一種光學測溫傳感器，其特征是由帶安裝法蘭的固定管和固定管一端的鎖緊螺帽以及固定管內的異徑管緊固的感溫管，感溫管的末端連接感溫管固定套，由壓緊螺帽將感溫管的末端與感溫管固定套的一端固定連接，感溫管固定套內安裝有隔熱的高溫玻璃，感溫管固定套的另一端連接有光學組件。

光學組件由中空的管狀物內依次安裝光圈、平透鏡、光敏元件和光敏元件調節機構組成。

工作時，當感溫管受熱溫度升高，管腔端部產生輻射光，輻射光經高溫玻璃后，經光圈進入透鏡聚焦，經采光孔進入光敏元件。光敏元件輸出的電壓信號輸入至光學溫度顯示儀表，顯示出相應的溫度。由于感溫管與光電轉換器結構件構成封閉腔體，輻射光在腔體中傳播，避免了水汽、粉塵等干擾。采光面與光學系統距離固定，感溫管材料是固定的，在生產過程中，在高溫爐上經標準熱電偶校準，光學測溫傳感器絕對誤差≤0.5％。

本實用新型可在800~1900℃測溫范圍內使用，基本誤差≤0.5％，使用壽命長，對惡劣環境的適應能力和抗干擾能力都比較強，??一般不需要附設風冷水冷系統；能避免粉塵、煙、水汽等對光路的污染；不需要補償導線。相比使用貴重金屬的熱電偶價格低廉，可直接利用原有熱電偶的安裝開孔進行安裝固定也可適用于熱偶難以應用的場合：強腐蝕介質，強電磁場，高溫動態測量等。是高溫環境下取代熱電偶的理想產品。

附圖說明

說明書附圖1為光學測溫傳感器的結構示意圖。圖中：1-感溫管，2-安裝法蘭，3-固定管，4-異徑管，5-鎖緊螺帽，6-壓緊螺帽，7-感溫管固定套，8-壓緊墊片，9-高溫玻璃，10-固定絲圈，11-光圈，12-平透鏡，13-光學組件，14-光敏元件，15-調節機構，16-光敏元件固定絲圈，17-接線盒連接件，18-接線盒。

具體實施方式

實施例：

一種光學測溫傳感器，其特征是由帶安裝法蘭2的固定管3和固定管3一端的鎖緊螺帽5以及固定管3內的異徑管4緊固的感溫管1，感溫管1的末端連接感溫管固定套7，由壓緊螺帽6將感溫管1的末端與感溫管固定套7的一端固定連接，感溫管固定套7內安裝有隔熱的高溫玻璃9，感溫管固定套7的另一端連接有光學組件13。

光學組件13由中空的管狀物內依次安裝光圈11、平透鏡12、光敏元件14和光敏元件調節機構15組成。光圈11、平透鏡12由固定絲圈10固定在中空的管狀物的一端內；光敏元件14和光敏元件調節機構15由光敏元件固定絲圈16固定在中空的管狀物的另一端內。

光學測溫傳感器的末端由壓緊螺帽6對感溫管1進行定位后，在感溫管固定套7和壓緊螺帽6中間的腔體中澆筑快干水泥進行密封固定后組成。感溫管固定套內的高溫玻璃9由高溫玻璃壓緊墊片8固定。

光學組件13中的光敏元件裝有可前后調節以改變光敏元件輸出電壓值的調節機構15，光學組件13的端部連接接線盒連接件17和接線盒18。

光學測溫傳感器的固定裝置由安裝法蘭2、固定管3、可調節張力的異徑管4、壓緊螺帽5組成。

光學測溫傳感器由固定裝置固定在被測物體的外壁上，感溫管通過感溫管固定套和壓緊螺帽進行定位后，在中間的腔體中澆筑快干水泥進行密封固定。

入射光線經過透鏡入射光孔后由平透鏡進行濾光、聚焦。

調節機構通過擰松安裝在光敏元件支撐件的兩顆螺絲后，可對光敏元件進行前后調節以調整輸出信號的精度，從而對由于熱輻射率和設定距離不同所形成的測量誤差進行調整校準。調整完畢后通過擰緊安裝在光敏元件支撐件的螺絲對光敏元件固定。以適應不同傳感器的特性差異及機械加工誤差。