一種前置反射式在線溫度檢測裝置製造方法
2023-06-03 04:36:26
一種前置反射式在線溫度檢測裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種前置反射式在線溫度檢測裝置，包括半球反射器，光學石英玻璃，透鏡，光纖和矽光電池，其中，所述半球反射器設置在光學石英玻璃上方；所述光學石英玻璃構成檢測裝置的底面，其下方用於放置被測物體；所述透鏡設置在半球反射器的半球面正頂部；所述光纖一端連接透鏡；所述矽光電池連接在光纖的另一端。本發明充分利用前置反射式表面溫度檢測方法不受被測物體表面輻射率波動和環境因素影響的特點，特別設計透光防塵光學石英玻璃、檢測裝置本身溫度的水冷系統、將矽光電池傳感器引至遠端的光纖，保證該檢測裝置在高溫惡劣的環境中長期穩定運行。
【專利說明】一種前置反射式在線溫度檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及物體表面溫度檢測【技術領域】，具體涉及加熱爐入、出爐坯料溫度檢測。
【背景技術】
[0002]目前一般採用紅外輻射溫度計在線檢測進出加熱爐鋼坯表面溫度，要求較高的軋鋼廠，在加熱爐內安裝雙比色紅外輻射溫度計檢測爐內鋼坯表面溫度。由於爐膛氣氛等的幹擾和鋼坯表面輻射率的波動以及溫度計參數設置不合理，往往影響上述兩種檢測方式的測試準確性，甚至溫度檢測值嚴重失真。憑經驗對溫度計參數修正，不能完全消除溫度檢測的誤差。
[0003]非接觸檢測高溫物體表面溫度，除了上述紅外輻射溫度計外，還有一種前置反射式溫度計。由於這類溫度計探頭懸浮於被測物體表面幾毫米的高度，長時間檢測溫度傳感器極易過熱燒壞。另外，前置反射式溫度計還存在下述問題:
[0004](I)在儀表的響應時間內，被測表面發射出去的輻射將被反射器反射回去，而引起被測表面的溫度升高。被測物體表面與反射器的溫差越大，該項誤差越小。
[0005](2)這類溫度計的最大問題是保持反射器鍍金表面的清潔度。特別是在現場條件下，被測表面附近存在著許多粉塵和水汽。它們依附在鍍金表面上對測量的影響很大。
[0006]因此，前置反射式表面溫度計被設計成結構小巧，可攜帶的點測量儀器，用於極短暫的溫度測試，不能長期在線檢測物體溫度。
【發明內容】
[0007]針對軋鋼加熱爐加熱鋼坯溫度檢測上存在的問題，本發明的目的在於提供一種前置反射式在線溫度檢測裝置。該檢測裝置不受環境因素和被測物體表面輻射率變化波動的影響，在高溫條件下，可以長期在線檢測被測物體表面溫度。具體技術方案如下:
[0008]一種前置反射式在線溫度檢測裝置，包括半球反射器，光學石英玻璃，透鏡，光纖和矽光電池，其中，
[0009]所述半球反射器設置在光學石英玻璃上方；
[0010]所述光學石英玻璃構成檢測裝置的底面，其下方用於放置被測物體；
[0011]所述透鏡設置在半球反射器的半球面正頂部；
[0012]所述光纖一端連接透鏡；
[0013]所述矽光電池連接在光纖的另一端。
[0014]進一步地，來自被測物體上的紅外輻射光波透過光學石英玻璃進入半球反射器。
[0015]進一步地，所述紅外輻射光波經過半球反射器的多次反射透過透鏡進入光纖。
[0016]進一步地，所述光纖將紅外輻射光波傳輸至光電轉換器件矽光電池上。
[0017]進一步地，還包括電信號輸出端，其連接至矽光電池，所述矽光電池將紅外輻射轉換為反映被測物體溫度的電信號送至信號輸出端。
[0018]進一步地，還包括二次儀表或計算機信號處理系統，其通訊連接至信號輸出端並可從其接收電信號。
[0019]進一步地，還包括水冷系統，水冷系統包括進水管，盤管以及出水管，所述盤管均勻設置在半球反射器的外表面上，水由進水管流入水冷管進入盤管中對半球反射器冷卻，吸熱的冷卻水經出水管排出。
[0020]進一步地，還包括卡簧，其將光學石英玻璃壓在半球反射器上。
[0021]進一步地，還包括殼體，其設置在除底面之外的其他各面。
[0022]進一步地，所述殼體上設有進水管，出水管以及光纖的開口。
[0023]與目前現有技術相比，本發明充分利用前置反射式表面溫度檢測方法不受被測物體表面輻射率波動和環境因素影響的特點，特別設計透光防塵光學石英玻璃、檢測裝置本身溫度的水冷系統、將矽光電池傳感器引至遠端的光纖，保證該檢測裝置在高溫惡劣的環境中長期穩定運行。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1為前置反射式在線溫度檢測裝置示意圖
【具體實施方式】
[0025]下面根據附圖對本發明進行詳細描述，其為本發明多種實施方式中的一種優選實施例。
[0026]—種前置反射式在線溫度檢測裝置包括光學石英玻璃、半球反射器、光纖、娃光電池和水冷系統，其特徵是保持半球反射器低溫的水冷系統和將矽光電池轉換器件引出遠離高溫區的光纖傳輸系統以及透光隔離灰塵的光學石英玻璃組合結構。該檢測裝置前端是具有透過紅外連續光譜的光學石英玻璃，通過卡簧壓在半球反射器上，用於透過高溫爐被測物體表面發射的紅外輻射，同時隔絕環境灰塵的汙染；半球反射器表面有一層鍍金提高表面反射率，透過光學石英玻璃的紅外輻射進入半球反射器，經多次反射，進入光纖；經光纖傳輸，紅外輻射光波抵達遠端的光電轉換器件矽光電池；矽光電池將紅外輻射轉換為反映被測物體表面溫度的電信號輸出至二次儀表或計算機處理系統。該檢測裝置的水冷系統由進出水管和與之相連的盤管組成。盤管焊接於半球反射器的背面，水冷系統通水保持半球反射器低溫狀態，避免半球反輻射器表面高溫影響測試精度，同時防止檢測裝置長期運行過熱損壞。
[0027]下面結合圖1對本發明的實施方式進行詳細的描述。
[0028]如圖1所示，本發明的一種前置反射式在線溫度檢測裝置包括:矽光電池1、電信號輸出端2、進水管3、出水管4、光纖5、透鏡6、盤管7、殼體8、半球反射器9、光學石英玻璃10、卡簧11、被測物體12。
[0029]來自被測物體12上的紅外輻射光波透過光學石英玻璃11進入半球反射器9 ;經過半球反射器9的多次反射透過透鏡6進入光纖5 ;光纖5將紅外輻射光波傳輸至光電轉換器件矽光電池I上，矽光電池將紅外輻射轉換為反映被測物體溫度的電信號經信號輸出端2輸送至二次儀表或計算機信號處理系統。為防止半球反射器吸熱升溫，對被測物體輻射影響溫度測試精度和檢測裝置過熱燒壞，設置水冷系統，水由進水管3流入水冷管進入盤管7中對半球反射器冷卻，吸熱的冷卻水經出水管4排出。為保證半球反射器腔體的氣密性，防止鍍金層汙染降低反射率，使得溫度測試不準確，使用卡簧11將光學石英玻璃壓在半球反射器上。
[0030]上面結合附圖對本發明進行了示例性描述，顯然本發明具體實現並不受上述方式的限制，只要採用了本發明的方法構思和技術方案進行的各種改進，或未經改進直接應用於其它場合的，均在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，包括半球反射器，光學石英玻璃，透鏡，光纖和矽光電池，其中， 所述半球反射器設置在光學石英玻璃上方； 所述光學石英玻璃構成檢測裝置的底面，其下方用於放置被測物體； 所述透鏡設置在半球反射器的半球面正頂部； 所述光纖一端連接透鏡； 所述矽光電池連接在光纖的另一端。
2.如權利要求1所述的前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，來自被測物體上的紅外輻射光波透過光學石英玻璃進入半球反射器。
3.如權利要求1或2所述的前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，所述紅外輻射光波經過半球反射器的多次反射透過透鏡進入光纖。
4.如權利要求1-3中任一項所述的前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，所述光纖將紅外輻射光波傳輸至光電轉換器件矽光電池上。
5.如權利要求1-4中任一項所述的前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，還包括電信號輸出端，其連接至矽光電池，所述矽光電池將紅外輻射轉換為反映被測物體溫度的電信號送至信號輸出端。
6.如權利要求1-5中任一項所述的前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，還包括二次儀表或計算機信號處理系統，其通訊連接至信號輸出端並可從其接收電信號。
7.如權利要求1-6中任一項所述的前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，還包括水冷系統，水冷系統包括進水管，盤管以及出水管，所述盤管均勻設置在半球反射器的外表面上，水由進水管流入水冷管進入盤管中對半球反射器冷卻，吸熱的冷卻水經出水管排出。
8.如權利要求1-6中任一項所述的前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，還包括卡簧，其將光學石英玻璃壓在半球反射器上。
9.如權利要求1-8中任一項所述的前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，還包括殼體，其設置在除底面之外的其他各面。
10.如權利要求9所述的前置反射式在線溫度檢測裝置，其特徵在於，所述殼體上設有進水管，出水管以及光纖的開口。
【文檔編號】G01J5/28GK104458010SQ201410799940
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月18日 優先權日:2014年12月18日
【發明者】劉其明, 周晨輝, 唐嘉瑞, 院磊 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司