專利名稱：紅外光纖測溫頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測溫技術，特別是一種冶煉、鑄造用的紅外光纖測溫裝置。
金屬熔煉和鑄造的溫度測量與控制對生產鑄件的質量有著重要作用。在實際生產中，金屬熔煉、鑄造的環境十分惡劣，如有粉塵、煙霧、熔渣和電磁干擾等，人們采用常規的熱電偶測溫，必須有熱電偶保護管，其響應速度慢、使用壽命短、操作復雜。
為了克服上述不足，本實用新型的目的在于提供一種測溫準確、迅速，使用壽命長，操作簡單，適用性強的紅外光纖測溫頭。
為了實現上述目的，本實用新型的技術方案是由定位筒、半球反射器、聚焦物鏡、光導纖維束、濾光片、探頭固定座、探測器、溫度補償電路和手柄構成，其中，收集紅外光信號的定位筒為兩端開口狀，接近于熔化鋼水表面，其內表面鏡面拋光并鍍金的半球反射器扣住定位筒一端于被測鋼水表面上方，聚焦物鏡通過套筒A安裝在所述半球反射器的頂部，光導纖維束的一端端面安裝于聚焦物鏡的焦距處，其另一端端面通過濾光片與探測器相隅合，所述探測器輸出端與補償電路連接，內為空腔的手柄外套于探頭座上另外，所述定位筒由熱解石墨構成，內壁為漫散射耐高溫在1800℃以上的黑體腔，以形成測溫的保護小環境；還有，所述光導纖維束一端通過外側套筒B插入套筒A，另一端通過定位筒套插裝于探頭座里于濾光片前方，其外面套有保護用套管，所述套管一端通過一段軟管套住插入套筒A里的套筒B；所述探頭座為筒狀，其外壁帶有一個放置溫度補償電路中溫度補償器件的空腔，所述探頭座末端裝有尾套；所述手柄的空腔里置有溫度補償電路電路板，手柄底端設有出線孔。
本實用新型具有測溫準確、迅速，使用壽命長，操作簡單，工作穩定可靠，適用性強，不受惡劣環境的影響等優點。
圖1為本實用新型結構示意圖。
以下結合附圖對本實用新型的原理和結構做進一步詳細說明。
如圖1所示，本實用新型前端由定位筒1和半球反射器2組成，其中定位筒1為兩端開口狀，并由熱解石墨內壁構成漫散射的黑體筒腔，耐高溫達1800℃以上，半球反射器2內表面拋光、鍍金，扣于定位筒1上端以提高被測表面的有效發射率，當定位筒1另一端接近于鋼水表面時，則形成一個測溫的保護小環境，鋼水的紅外輻射經過定位筒1的黑體筒腔到達半球反射器2的鍍金內表面上，經過多次反射集中在焊接于半球反射器2頂部的套筒A31里的聚焦物鏡3上，所述聚焦物鏡3為鍍金鋼石膜石英物鏡，光導纖維束4的一個端面通過套筒B41插入套筒A31，于聚焦物鏡3的焦聚處，其另一個端面通過濾光片7與由硅光電池構成的探測器8相隅合，所述探測器8輸出端連接補償電路進行溫度補償，給出標準的非線性溫度電壓值，然后經專用數字測溫表頭實時顯示其溫度。
另外，所述光導纖維束4外面套有保護用套管42，所述套管42一端通過與其連接的一段軟管44從外部套接套筒B41，其另一端通過定位套43插裝在探頭座5里，所述探頭座5末端套一開口尾套7，所述探頭座5下方有一置溫度補償電路11中作為溫度補償器件111的熱敏電阻用空腔，中為空腔的手柄9套在探頭座5外面，溫度補償電路11電路板置于手柄9空腔中，來自電路板的電纜線從手柄9尾部的出線口10引出。
本實用新型的溫度補償電路和專用數字測溫表為現有技術。
權利要求1.一種紅外光纖測溫頭，由定位筒、半球反射器、聚焦物鏡、光導纖維束、濾光片、探頭固定座、探測器、溫度補償電路和手柄構成，其特征在于其中，收集紅外光信號的定位筒(1)為兩端開口狀，接近于熔化鋼水表面，其內表面鏡面拋光并鍍金的半球反射器(2)扣住定位筒(1)一端于被測鋼水表面上方，聚焦物鏡(3)通過套筒A(31)安裝在所述半球反射器(2)的頂部，光導纖維束(4)的一端端面安裝于聚焦物鏡(3)的焦距處，其另一端端面通過濾光片(6)與探測器(8)相隅合，所述探測器(8)輸出端與溫度補償電路(11)連接，內為空腔的手柄(9)外套于探頭座(5)上。
2.按照權利要求1所述紅外光纖測溫頭，其特征在于所述定位筒(1)由熱解石墨構成，內壁為漫散射耐高溫在1800℃以上的黑體腔。
3.按照權利要求1所述紅外光纖測溫頭，其特征在于所述光導纖維束(4)一端通過外側套筒B(41)插入套筒A(31)，另一端通過定位筒套(43)插裝于探頭座(5)里于濾光片(6)前方，其外面套有保護用套管(42)，所述套管(42)一端通過一段軟管(44)套住插入套筒A(31)里的套筒B(41)。
4.按照權利要求1所述紅外光纖測溫頭，其特征在于所述探頭座(5)為筒狀，其外壁帶有一個放置溫度補償電路(11)中溫度補償器件(111)的空腔，所述探頭座(5)末端裝有尾套(7)。
5.按照權利要求1所述紅外光纖測溫頭，其特征在于所述手柄(9)的空腔里置有溫度補償電路(11)電路板，手柄(9)底端設有出線孔(10)。
專利摘要本實用新型涉及一種冶煉、鑄造用的紅外光纖測溫裝置。包括定位筒、半球反射器、聚焦物鏡、光導纖維束、濾光片、探測器和溫度補償電路,其中定位筒接近于熔化鋼水表面,半球反射器扣住定位筒一端于被測鋼水表面上方,聚焦物鏡安裝在所述半球反射器的頂部,光導纖維束的一端端面安裝于聚焦物鏡的焦距處,其另一端端面通過濾光片與探測器相隅合,所述探測器輸出端與溫度補償電路連接。它測溫準確、迅速,使用壽命長,操作簡單,適用性強。
文檔編號G01J5/00GK2359677SQ9922295
公開日2000年1月19日 申請日期1999年3月3日 優先權日1999年3月3日
發明者黃毅, 李偉, 許聰, 徐軍 申請人:中國科學院金屬研究所
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