[發(fā)明專利]接近式寬波段光學(xué)高溫計(jì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810318625.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-11
• 公開（公告）號(hào): CN108303183B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎志剛;黃涌;盧文全;湯科;李云燕;李棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第三十四研究所
• 主分類號(hào): G01J5/10
• 分類號(hào): G01J5/10
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標(biāo)事務(wù)所有限責(zé)任公司 45112
• 代理人: 劉梅芳

本發(fā)明公開了接近式寬波段光學(xué)高溫計(jì)，包括包括保護(hù)管、平凸透鏡、鏡座、連接件、光探測(cè)器、光電處理器、溫度顯示單元，所述平凸透鏡連同外部的鏡座一起密封嵌入保護(hù)管的后端，平凸透鏡的凸端朝向保護(hù)管的前端，平凸透鏡的平端端面與保護(hù)管1的末端端面處在同一平面，所述光探測(cè)器與保護(hù)管外部的連接卡件固接且置于平凸透鏡的焦點(diǎn)處，所述光探測(cè)器與光電處理器、溫度顯示單元電連接且接地。這種光學(xué)高溫計(jì)成本低、性價(jià)比高、操作方便、實(shí)用性好、可以對(duì)高溫熔融狀的液態(tài)物表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高溫即溫度范圍1000℃-3000℃測(cè)量技術(shù)，特別涉及非接觸測(cè)溫、高溫熔融狀液態(tài)物表面溫度測(cè)量技術(shù)，具體是一種接近式寬波段光學(xué)高溫計(jì)。

背景技術(shù)

對(duì)高溫熔融狀液態(tài)物表面溫度的測(cè)量，主要靠非接觸式的CCD紅外溫度儀或接觸式的一次性熱電偶。玻璃行業(yè)、金屬冶煉行業(yè)、鑄造行業(yè)等都需要對(duì)高溫熔融狀的液態(tài)物表面溫度進(jìn)行測(cè)量，而CCD紅外溫度儀因不能靠近測(cè)溫目標(biāo)點(diǎn)導(dǎo)致其測(cè)量誤差較大，同時(shí)測(cè)溫現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣使得CCD鏡頭容易受污染而使測(cè)溫結(jié)果不準(zhǔn)也不穩(wěn)定；而一次性熱電偶是易耗品，用量大、不能實(shí)時(shí)測(cè)量、成本無法控制等因素使得其無法大規(guī)模推廣，此外，一次性熱電偶測(cè)高溫主要是一次性鉑銠熱電偶，而這兩種材料是貴稀金屬，造價(jià)貴、生產(chǎn)與回收時(shí)對(duì)環(huán)境有破壞。

因此，急需研究一種能夠?qū)Ω邷厝廴跔钜簯B(tài)物表面溫度進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量的工具。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種接近式寬波段光學(xué)高溫計(jì)。這種光學(xué)高溫計(jì)成本低、性價(jià)比高、操作方便、實(shí)用性好、可以對(duì)高溫熔融狀的液態(tài)物表面溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)量。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：

接近式寬波段光學(xué)高溫計(jì)，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，包括

保護(hù)管，所述保護(hù)管為兩端均呈敞開平端開口狀的圓柱形中空管，中空管的一端為前端，另一端為后端，中空管的后端外部設(shè)有連接卡件，使用時(shí)保護(hù)管前端靠近被測(cè)溫度點(diǎn)；

平凸透鏡，所述平凸透鏡的外部設(shè)有鏡座，平凸透鏡連同鏡座一起密封嵌入保護(hù)管的后端，其中，平凸透鏡的凸端朝向保護(hù)管的前端，平凸透鏡的平端端面與保護(hù)管的末端端面處在同一平面；

光探測(cè)器，所述光探測(cè)器與連接卡件固接且置于平凸透鏡的焦點(diǎn)處，光探測(cè)器與平凸透鏡耦合，收集平凸透鏡的聚焦光，光探測(cè)器外接地線，光探測(cè)器用來接收平凸透鏡的聚集光進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，得到光電流值i；

光電處理器，所述光電處理器與光探測(cè)器電連接，用于接收探測(cè)器輸出的光電轉(zhuǎn)換電流信號(hào)i，根據(jù)公式(1)得到表征被測(cè)溫度的參數(shù)值γ(T)；

溫度顯示單元，所述溫度顯示單元與光電處理器電連接，用于接收光電處理器輸出的參數(shù)值γ(T)，根據(jù)公式(2)得到表征被測(cè)溫度值T并進(jìn)行顯示。

所述保護(hù)管為外形尺寸均勻一致的前末端均開口的剛玉管。

所述平凸透鏡為K9玻璃材質(zhì)的平凸透鏡。

所述光探測(cè)器為寬波段400nm-1700nm的InGaAs光電PIN管。

所述公式(1)為：

其中k₁為常數(shù)，R為光電處理器的輸入阻抗，T為被測(cè)溫度值。

所述公式(2)為：

k₂、k₃、k₄、分別為常數(shù)，T為被測(cè)溫度值。