测温仪及高温环境下的温度测量方法技术

本发明专利技术提供了一种测温仪及高温环境下的温度测量方法，所述测温仪包括：光学器件，用于折射待测温物体发出的光线，以形成待测温物体的实像；非接触式测温传感器，用于接收所述光线，以测得所述光线形成的实像中的点所对应的待测温物体上的点的温度，且非接触测温传感器可在实像所在的平面内自由移动。本发明专利技术所述的测温仪不需要现场人工干预就能够对关键工位区域做到准确的温度监测，解决了企业高危工位中的测温不安全及操作麻烦的问题。

Temperature measuring instrument and temperature measuring method under high temperature environment

The invention provides a thermometer and a temperature measurement method in a high temperature environment. The thermometer comprises: an optical device for refracting the light emitted by the object to be measured to form a real image of the object to be measured; a non-contact temperature sensor for receiving the light to measure the points in the real image formed by the light. The corresponding temperature of the point on the object to be measured, and the non-contact temperature sensor can move freely in the plane where the real image is located. The thermometer described in the invention can accurately monitor the temperature of the key workstation area without on-site manual intervention, and solves the problems of unsafe temperature measurement and troublesome operation in the high-risk workstation of an enterprise.

【技术实现步骤摘要】
测温仪及高温环境下的温度测量方法
本专利技术涉及温度测量领域，尤其是涉及一种测温仪及高温环境下的温度测量方法。
技术介绍
目前，在冶金等制造行业对温度都有一定的要求，需要对工作温度进行测量，以保证产品生产对温度的需求；而这些工作温度往往都比较高，甚至高达上千度，人工测量会存在极大的安全隐患。针对上述存在的问题，目前用的比较多的是能够实现较远距离温度测量的红外测温仪；但这种测温仪也有缺陷，若想要获取一定区域内的温度点阵，则需要人工移动选取需要测量区域的某点温度，操作麻烦，而且操作过程也会存在一定的安全隐患。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种测温仪及高温环境下的温度测量方法，不需要现场人工干预就能够对关键工位区域做到准确的温度监测，解决了企业高危工位中的测温不安全及操作麻烦的问题。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种测温仪，所述测温仪包括：光学器件，用于折射待测温物体发出的光线，以形成待测温物体的实像；非接触式测温传感器，用于接收所述光线，以测得所述光线形成的实像中的点所对应的待测温物体上的点的温度，且非接触测温传感器可在实像所在的平面内自由移动。进一步，所述待测温物体和非接触式测温传感器分别位于光学器件的两侧。进一步，所述光学器件包括凸透镜，所述凸透镜与待测温物体之间的距离大于一倍焦距，所述凸透镜与非接触式测温传感器之间的距离大于一倍焦距。进一步，所述测温仪还包括二维移动平台，所述非接触式测温传感器设置在二维移动平台上。进一步，所述测温仪还包括电机和电机控制器，电机与二维移动平台连接，并带动二维移动平台的移动，电机控制器与电机连接，并控制电机运转。进一步，所述电机控制器还连接上位机，上位机用于控制电机控制器向电机发出运动指令。进一步，所述测温仪还包括图像获取装置，所述光学器件包括半反半透镜，所述光线一部分经半反半透镜反射入图像获取装置，另一部分透过半反半透镜，且半反半透镜与凸透镜共同作用使光线在非接触式测温传感器处形成待测温物体的实像。进一步，所述图像获取装置还与上位机连接，所述上位机用于接收图像获取装置获取到的图像。进一步，所述图像获取装置包括相机。进一步，所述非接触式测温传感器还连接上位机，所述上位机用于接收非接触式测温传感器测得的温度值，并对温度值进行判断，所述上位机还连接有报警装置，所述上位机用于控制报警装置发出警报。本专利技术还提供了一种高温环境下的温度测量方法，该方法采用上述的测温仪进行测量，该方法包括如下步骤：调整光学器件、非接触式测温传感器(5)和待测温物体(1)三者之间的距离，使待测温物体(1)能够在非接触式传感器(5)处形成实像；移动非接触式测温传感器(5)，以使得所述非接触式测温传感器(5)对测量点进行温度测量。相对于现有技术，本专利技术所述的测温仪具有以下优势：(1)本专利技术所述的测温仪能够通过凸透镜产生待测温物体的实像，非接触式测温传感器利用光谱测温的特性，测得实像中的点所对应的待测温物体上的点的温度；而且非接触式测温传感器可以移动，通过移动非接触式传感器实现连续测量待测温物体上各点的温度，同时保证了工人的人身安全。(2)本专利技术所述的测温仪还包括半反半透镜和与上位机连接的图像获取装置，半反半透镜能够使图像获取装置获取待测温物体的图像的同时还能透过待测温物体发出的光线，并且半反半透镜与凸透镜共同作用得到待测温物体的实像。利用该测温仪从图像获取装置获得的图像中选择需要测温的点，通过上位机控制二维移动平台使测温传感器移动，能够精确控制温度测量位置，还可实现多点连续测量，同时保证了工人的人身安全。(3)本专利技术所述的高温环境下的温度测量方法利用测温仪实现了远距离测温，既保证了测量的精度，又保证了工人的人身安全。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施例3所述的测温仪的结构示意图；图2为本专利技术实施例4所述的测温仪的结构示意图；图3为本专利技术实施例所述的测温仪的各部件的连接结构图；图4为本专利技术实施例所述的测温仪的控制流程图。附图标记说明：1-待测温物体；2-半反半透镜；3-相机；4-凸透镜；5-非接触式测温传感器；6-二维移动平台。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。实施例1一种测温仪，包括：光学器件和非接触式测温传感器5。当光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时，传播方向一般会发生变化，从而发生光的折射。因此，待测温物体1发出的光线在经过光学器件时便会发生光的折射，其中，光学器件可以为凸透镜，根据凸透镜成像原理，当待测温物体1放在焦点之外时，在凸透镜的另一侧能成倒立的实像，物距越小，像距越大，实像越大。在光学中，由实际光线汇聚成的像，称为实像，能用光屏承接。待测温物体1和非接触式测温传感器5分别位于凸透镜的两侧，且待测温物体1与凸透镜之间的距离大于1倍焦距，非接触式测温传感器5用于承接实像的光线。非接触式测温传感器5通过测量所接收的实像光线的光谱能量，测得所述光线形成的实像中的点所对应的待测温物体1上的点的温度。示例性的，非接触式测温传感器5可以为单点红外测温头。而且，非接触测温传感器5可在实像所在的二维平面内自由移动，通过移动非接触式测温传感器5可以选择实像中需要测量的温度点，进而可以得到待测温物体1上对应的点的温度。其中，非接触式测温传感器5可以手动移动，也可以利用装置实现移动。下面根据本实施例进行效果说明：待测温物体1为高温物体，根据凸透镜的成像原理，待测温物体1和非接触式测温传感器5分别位于凸透镜的两侧，待测温物体1发出的光线经过凸透镜发生折射，在非接触式测温传感器5的一侧形成倒立的物体实像。移动非接触式测温传感器5，利用光谱测温原理，测量实像中的点的温度，即为该点所对应的待测温物体1上的点的温度。实施例2一种测温仪，在上述实施例的基础上，还包括二维移动平台6，非接触式测温传感器5位于二维移动平台6上，二维移本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种测温仪，其特征在于：所述测温仪包括：光学器件，用于折射待测温物体(1)发出的光线，以形成待测温物体(1)的实像；非接触式测温传感器(5)，用于接收所述光线，以测得所述光线形成的实像中的点所对应的待测温物体(1)上的点的温度，且非接触测温传感器(5)可在实像所在的平面内自由移动。

【技术特征摘要】
1.一种测温仪，其特征在于：所述测温仪包括：光学器件，用于折射待测温物体(1)发出的光线，以形成待测温物体(1)的实像；非接触式测温传感器(5)，用于接收所述光线，以测得所述光线形成的实像中的点所对应的待测温物体(1)上的点的温度，且非接触测温传感器(5)可在实像所在的平面内自由移动。2.根据权利要求1所述的测温仪，其特征在于：所述待测温物体(1)和非接触式测温传感器(5)分别位于光学器件的两侧。3.根据权利要求2所述的测温仪，其特征在于：所述光学器件包括凸透镜(4)，所述凸透镜(4)与待测温物体(1)之间的距离大于一倍焦距，所述凸透镜(4)与非接触式测温传感器(5)之间的距离大于一倍焦距。4.根据权利要求1所述的测温仪，其特征在于：所述测温仪还包括二维移动平台(6)，所述非接触式测温传感器(5)设置在二维移动平台(6)上。5.根据权利要求4所述的测温仪，其特征在于：所述测温仪还包括电机和电机控制器，电机与二维移动平台(6)连接，并带动二维移动平台(6)的移动，电机控制器与电机连接，并控制电机运转。6.根据权利要求5所述的测温仪，其特征在于：所述电机控制器还连接上位机，上位机用于控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢自力，
申请(专利权)人：天津市协力自动化工程有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12