[實(shí)用新型]一種基于熒光余暉效應(yīng)的測(cè)溫裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820590111.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208171473U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 康凱;張東旭;程可;王修會(huì);趙立凱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京航天時(shí)代光電科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01K11/32
• 分類(lèi)號(hào): G01K11/32
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專(zhuān)利中心 11009
• 代理人: 臧春喜

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于熒光余暉效應(yīng)的測(cè)溫裝置，包括熒光光纖探頭、光處理模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)放大模塊、光源、電源模塊、控制模塊和通信模塊；光處理模塊分別連接熒光光纖探頭、光源和光電轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊連接信號(hào)放大模塊，控制模塊分別連接光源、信號(hào)放大模塊和通信模塊。本實(shí)用新型通過(guò)熒光光纖探頭、光處理模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)放大模塊、光源、電源模塊、控制模塊和通信模塊的配合，具備了集成度高，體積小巧，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，即可嵌入各種通用設(shè)備之中，有效減少設(shè)備體積，又可單獨(dú)作為溫度測(cè)量設(shè)備工作，實(shí)現(xiàn)方法靈活且通用便捷，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的光纖測(cè)溫裝置精度低、成本高、布設(shè)復(fù)雜和通用性差的缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種基于熒光余暉效應(yīng)的測(cè)溫裝置，屬于光纖測(cè)量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

熒光材料受到激發(fā)光的照射，熒光材料內(nèi)部會(huì)發(fā)生電子能級(jí)的躍遷，當(dāng)有電子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí)，多余能量會(huì)以光的形式釋放出來(lái)，這便是熒光。

去除激發(fā)光的照射后，熒光材料的熒光現(xiàn)象仍會(huì)存在一定的時(shí)間，這便是熒光余暉，持續(xù)的時(shí)間為熒光余暉壽命。

熒光材料的熒光余暉壽命與溫度存在一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這種相關(guān)性便是溫度測(cè)量的依據(jù)。熒光材料包裹在熒光光纖探頭內(nèi)，以光作為信號(hào)傳輸?shù)拿浇椋哂泻軓?qiáng)的抗腐蝕和抗電磁干擾特性，能夠應(yīng)用于非常廣闊的領(lǐng)域。

現(xiàn)有技術(shù)中，傳統(tǒng)的光纖測(cè)溫裝置包括光柵測(cè)溫裝置和單光纖測(cè)溫裝置；光柵測(cè)溫裝置的成本較高、內(nèi)部光路較為復(fù)雜，而且在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，鋪設(shè)難度較大，測(cè)量方式較為繁瑣；單光纖測(cè)溫裝置的測(cè)溫精度低、定位精度差，并且僅適用于長(zhǎng)管線類(lèi)產(chǎn)品的測(cè)溫，存在一定的局限性。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種基于熒光余暉效應(yīng)的測(cè)溫裝置，通過(guò)熒光光纖探頭、光處理模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)放大模塊、光源、電源模塊、控制模塊和通信模塊的配合，具備了集成度高，體積小巧，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，即可嵌入各種通用設(shè)備之中，有效減少設(shè)備體積，又可單獨(dú)作為溫度測(cè)量設(shè)備工作，實(shí)現(xiàn)方法靈活且通用便捷，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)的光纖測(cè)溫裝置精度低、成本高、布設(shè)復(fù)雜和通用性差的缺陷。

本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是：

一種基于熒光余暉效應(yīng)的測(cè)溫裝置，包括熒光光纖探頭、光處理模塊、光電轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)放大模塊、光源、電源模塊、控制模塊和通信模塊；光處理模塊分別連接熒光光纖探頭、光源和光電轉(zhuǎn)換模塊，光電轉(zhuǎn)換模塊連接信號(hào)放大模塊，控制模塊分別連接光源、信號(hào)放大模塊和通信模塊。

在上述的一種基于熒光余暉效應(yīng)的測(cè)溫裝置中，所述熒光光纖探頭通過(guò)光纖連接光處理模塊，熒光光纖探頭輸出的熒光波長(zhǎng)范圍設(shè)為600～700nm。

在上述的一種基于熒光余暉效應(yīng)的測(cè)溫裝置中，所述光處理模塊包括兩個(gè)濾光片和兩塊凸透鏡；兩塊凸透鏡間隔設(shè)置在熒光光纖探頭與光電轉(zhuǎn)換模塊之間，兩塊凸透鏡均垂直于水平面且相互對(duì)應(yīng)；兩個(gè)濾光片均設(shè)置在兩塊凸透鏡之間，其中一個(gè)濾光片靠近熒光光纖探頭且與水平面成45°夾角，用于過(guò)濾光源激發(fā)光預(yù)定波長(zhǎng)以外的雜光并將光源激發(fā)光反射至靠近熒光光纖探頭的凸透鏡，另一個(gè)濾光片靠近光電轉(zhuǎn)換模塊且垂直于水平面，用于過(guò)濾熒光光纖探頭輸出熒光預(yù)定波長(zhǎng)以外的雜光并將過(guò)濾后的熒光透射至靠近光電轉(zhuǎn)換模塊的凸透鏡。

在上述的一種基于熒光余暉效應(yīng)的測(cè)溫裝置中，所述光電轉(zhuǎn)換模塊包括PIN探測(cè)器和LNA電路；PIN探測(cè)器通過(guò)導(dǎo)線連接LNA電路，PIN探測(cè)器將光處理模塊輸出的熒光余暉轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并傳輸至LNA電路，LNA電路將電信號(hào)放大后輸出至信號(hào)放大模塊；PIN探測(cè)器的探測(cè)光波長(zhǎng)范圍設(shè)為600～700nm。