用于非接触温度测量的装置制造方法及图纸

技术编号:2550454 阅读:135 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于非接触温度测量装置,它包括一探测器(2),从被测物体上的一受测点辐射的电磁辐射可以利用成像光学器件成象在其上,它还具有一瞄准装置,用来识别被测物体上的受测点的位置和/或尺寸,该瞄准装置包含用来提供至少两个瞄准光束的一光源,其中,在一经济和可靠的实施例中,为各瞄准光束的生成提供一独立的光源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于非接触温度测量的装置,该装置具有一探测器,从一被测物体上一受测点辐射出的电磁辐射可以利用成象光学器件成象,并且具有用于给被测物体上受测点的位置和/或尺寸打标志的一瞄准装置,其中瞄准装置具有提供至少两个瞄准光束的一光源。
技术介绍
用于上述的该类型的非接触温度测量的装置在实际上为众所周知已经有许多年了,并被用于测量一远距离物体表面的温度。在测量时,人们利用这样的一个物理现象温度高于绝对零度的所有表面都会因为分子运动而辐射电磁波。这种从物体辐射出的热辐射主要在红外范围内因而能够通过红外传感成象光学器件而被导入一个或一个以上的红外探测器内。在那里,辐射能被转换成电信号,电信号接着就能基于该探测器上标定的刻度被转换成温度值。所测得的温度值接着就能被显示在一显示装置上,作为一模拟信号输出,或者通过数字输出在一计算机终端上表示出来。其辐射被该探测器检测出来的物体的区域,一般说来将作为该温度测量装置的一(辐射)受测点。在实际使用中,受测点的位置和尺寸对于温度测量的精度和可靠性来说是极其重要的。关于这一点,受测点的位置和尺寸取决于探测器的结构和测量光线路径以及成象光学器件的特性。作为测量距离的一函数的测量点的尺寸的曲线还取决于成象光学器件的结构。原则上,长距离聚焦可以不同于短距离聚焦。在长距离聚焦的情况下,探测器成象于无限远处,而在短距离聚焦的情况下,则聚焦于离开该探测器一有限远距离处的聚焦平面上。对于两种系统来说,用于目测受测点的不同的瞄准装置是已知的。在那些装置中,光学标志产生于受测点的中心,以便给该受测点的精确位置打上标志,或者,沿着受测点的外圆周以便给受测点的尺寸打上标志。德国专利DE 196 54 276 A1揭示了一种用于在一有限远距离处用光学器件成象的非接触温度测量装置。在那里,将几道斜光线投射到光轴上,它们彼此对齐,并且前面和后面的每一瞄准光线,一聚焦点受测点都可以被用来给受测点的尺寸打上标志。瞄准光线是利用一光源产生的,并且衍射光学器件被配置于该光源的后面,例如以全息图的形式。它的缺点在于为了产生多个瞄准光线,必须使用精心加工制作的衍射光学器件。这种类型的衍射器件的效率和它们成象的质量是受到一定限制的。用可以看得出的完全环绕受测点的一条线的标志来目测该受测点也是一种已知的常用方法。在US 5,368,392中揭示了一种方法,在一激光器光线是借助于该受测点周围的一迅速旋转镜引导的时候,它用一快速地环绕被测点旋转的平面镜所引导的一激光线形成一可见的连续环绕来目测受测点。但是,由于其能量的消耗以及干扰的的增加,活动的机械元件在非接触温度测量的框架中的使用是不利的,尤其是在可移动的红外温度测量中使用的情况下更是如此。专利技术的内容本专利技术的目的是开发和拓展一种装置,用于非接触温度测量,它借助于简单的配备,就可以使在被测物体上的受测点的位置和/或尺寸经济而且低干扰的目测成为可能。用于温度的非接触测量的本专利技术的装置利用权利要求1的特性可实现上述目的。以这样一种方式开发和扩展了本装置,即为各自的瞄准光线的产生提供一独立的光源。根据本专利技术,已经认识到用于在此处讨论中的该类型的非接触温度测量的装置始终为了清晰可见并且可靠地标志受测点而生成几个瞄准光线。为此,通过提供一独立的光源以生成每个瞄准光线。在这样做的时候,已经考虑到光源,例如以激光二极管的形式的光源,作为大量生产的产品是可以廉价地得到的并且也便于使用。此外,精巧的光线分裂装置或者复杂的旋转部件可以完全省略,从而对于干扰可以有效地解决。除此之外,如果发生某种故障,该装置还能继续被使用,至少在一有限的程度上可以继续被使用。在一特别有利的方式中,受测点聚焦点离开探测器的距离可以从一近距离位置改变至一远距离位置,反之亦然。通过采用一精确的并且可以再现的方法,通过使探测器可以沿着光通道横向来回移动,在保持简单的成象光学器件的同时就可以形成这种情况。这类开发应当考虑到实用要求,即根据要求通常最好是借助于同一温度测量装置能在一短距离处检测小物体以及在一较大距离处探测较大的物体。在长距离聚焦的情况下,也就是受测点聚焦点位于一远距离位置时,探测器可以经过成象光学器件成象例如成象于无限远处;而对于短距离聚焦的情况,也就是受测点聚焦点位于一近距离位置时,可以提供受测点聚焦点离开测量装置为10cm的距离。对于横向来回移动的一种能力,即把探测器沿着光通道重新定位的一种能力的一种替换方法,可以利用一特殊的成象光学器件实现在短距离聚焦与长距离聚焦之间的转换。为了获得这些能力,成象光学器件包含在光通道中一个接着一个地配置的两个透镜。最好是采用相同的方式来配置这两个透镜,从而可以显著地降低成本。为了从短距离聚焦转换至长距离聚焦,最好是面向探测器的透镜能够以这样一种方式加以配置,即透镜可以沿着光通道重新定位,具体所是横向来回移动。换句话说,以一可变物镜的方式来配置光学成象器件,从而通过改变该光学成象器件的聚焦长度来改变探测器相对于焦距的位置。为了确保透镜的简便和可以再现地重新定位,例如可以提供在一弹簧模拟装置的意义上的一按揿和/或掣子机构。为了在一近距离位置以及在一远距离位置处,利用瞄准装置所生成的标志正确地给出被测物体上受测点的位置和尺寸,该瞄准装置还可以按照它能够被转换的这样一种方式相应地加以设置。为了获得在短距离聚焦和长距离聚焦之间的转换,例如,可以提供借助于能够改变激光器彼此相对的角位置的一机械装置。可以手动地或者利用电动机来实施激光器的这种倾斜。关于激光器位置的良好的可再现性,可以提供限制该激光器的角度位置的外止块和内止块。按照这种做法外止块可以这样来实施,即对于长距离聚焦,激光器可以在停止位置调节。这种对应性适用于内止块以及用于短距离聚焦时对激光器的调节。除了对激光器位置的上述机械改变之外,可以利用一光学器件来改变瞄准装置的对准。例如,该光学器件可以是瞄准光线在所需方向折射的一棱镜。按照这种做法,长距离聚焦可以不用棱镜的并且在转换至短距离聚焦时,可以把一棱镜引入瞄准光线的路径内。也可以为短距离聚焦及长距离聚焦在光线路径内提供一棱镜,在这种情况下,通过转动该棱镜就可以改变瞄准光线的折射的角度以及由此可以在短距离聚焦以及长距离聚焦之间进行转换。与短距离聚焦以及长距离聚焦相对应的棱镜的角度位置在这种情况下可以再一次地用机械止块加以限制。按照一特别有利的方式,为了从短距离聚焦转换成长距离聚焦反之亦然,人们可以不改变各激光器或者各激光光线,而是调节某些激光器用于短距离聚焦而调节另一些激光器用于长距离聚焦。例如,瞄准光线中的两束可以识别在一近距离位置处的受测点,而另外的瞄准光线则可以被用来给在一远距离处的受测点打上标志。接着通过将对应的激光器接通或者关闭就可特别方便地完成焦点的改变。就瞄准装置的结构来说,该瞄准装置可以包含被配置成围绕通道的一个圆的总数为八个激光器。在这种配置中,两个激光器用于短距离聚焦,即用于给在光轴上受测点聚焦点的近距离位置打上标志的两个激光器可以相对于光轴是倾斜的,并且以两束瞄准光线与探测器光线路径相匹配这样一种方式加以对准,然后在受测点聚焦点处相交于该光轴上。由于在一近距离位置处的受测点少量延伸,几乎是一个单点,两束瞄准光线的相交点与该受测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非接触温度测量的装置,具有一探测器(2),来自一被测物体上一受测点的电磁辐射可以利用成象光学单元成象在其上,以及具有一瞄准装置,用来给被探测物体上的受测点的位置和/或尺寸打标志,其中,瞄准装置具有一光源以提供至少两个瞄准光束,其特征在于,为各瞄准光线的产生提供一独立的光源。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:U基尼茨
申请(专利权)人:奥普特锐斯有限公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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