光学微通道波能测温仪制造技术

一种光学微通道波能测温仪，它包括设在前壳体前端的石英保护窗，设在前壳体后端的后壳体，设在后壳体内前端的凸透镜和凸透镜后侧的凹透镜以及后壳体内与限波器联接的微通道器，它还包括设在后壳体上或与设在后壳体上的光导纤维连接的激光瞄准器，激光瞄准器通过导线与变送器相连接。限波器和微通道器，对入射光波进行滤波以及空间无损失波导，提高了在弱波导下的抗杂波能力，新型单片机对测量的温度数字信号进行处理，输出多种信号，与温度显示仪以及计算机连接，测量精度达到全程量的±０．５％的工业级标准。它具有测量精确度高、重复性以及稳定性好、成本低等优点，实现远距离以及对微小目标的测温，可用于测量钢水、焊接以及加热工件的温度。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于温度测量
，具体涉及到应用热发光材料的测温仪。技术背景光纤传感测温仪是由光学探头、传输光纤、电子转换模M信号传输电缆组成。 这种测温仪的优点可实现遞巨离的温度领懂，如测量炼钢炉的温度、钢水的温度等，已在生产实践中得到应用。光纤传Si媪仪的主要缺点是光波在光纤端面上的损耗 较大，由于光纤材料的质量以及加工工艺问题，光纤对光波产生吸收损耗和TO损 耗。其次是光纤的弯曲，光波在光纤中传输时，出现损耗、温漂以及外界光线敏 皮层对信号的干扰等，使得光纤传感测温仪的测量精度低、重复性以及稳定性差。当前生产实践中需要迫切解决的一个技术问题是,一种精度高、重复性以及 稳定性好的远距离测温仪。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于克月Lh^光纤传繊媪仪的缺点，麟一 种设计合理、非,、精确度高、重复性以及稳定性好的光学M道波能测温仪。解决Jl^技术问题所采用的技术方案是它包括设置在前壳体前端的石英保护窗，设置在前壳体后端的后壳体，设置在后壳体内前端的凸皿和凸 后侧的凹透镜，设置在后壳体内与限波器联接的M道器，它还包括设置在后壳体上或与设置在后壳体上的光导纟1^iii接^r激光瞄准器，激光瞄准器m导线与^t:^相连接。本技术凸M为双凸3SI竟，凸iHt的曲率半径Rl为8 15mm，凸itH的外 表面镀有增透膜，凹透镜为凹凸透镜，凹iSI竟凹面的曲率半径R2为8 15ran、凸面 的曲率半径R3为35 45咖，凹透镜的外表面镀有增透膜。本技术的凸M的后凸面与凹湾镜的前端面联接，凸M后凸面的曲率半 径R1与凹透镜凹面的曲率半径R2相同。本技术的微13I器为在不锈钢管内设置表面镀有反光膜的石英玻璃管。 本技术的不锈钢管的内径为0.2 0.6mm、外径为1 2. 5ram、长度10 100,。本技术的变送器变送器包括对整 行控制的单片机系统；将波能转换 成电信号的光电比较转换电路；A/D转换电路，该电路的输A^接光电比较转换电 路；发光电路，该电路的输入端接单片机系统；数字信号输出电路，该电路的输入 端接单片机系统；环流输出电路，该电路的输入端接单片机系统；显示电路，该电 路的输入端接单片机系统；电压信号输出电路，该电路的输入端接环流输出电路； 它还包括为整机提供电源的电源电路。本技术的光电比较转换电路为:二极管D4的正极,座1A 插座1C的2 脚和集成电路U2的8脚以及C2的一端、负极接地，集成电路U2的5脚接C3和C4 的一端以及-5V电源、1脚接电位器RP1的一端和可调端、3脚接C2的另一端并通 过R2接电位器RP2的一端、4脚接C5和C6的一端以及电源，电位器RP1的另一 端通过Rl接集成电路Ul的2脚和Cl的一端，集成电路Ul的1脚接电源、3脚接 Cl的另一端和地，插座1A 插座1C的1脚和3脚接地，C4 C6和电位器RP2的另 一端接地，电位器RP2的可调端接A/D转换电路。本技术的电源TO为二极管D2的正极,座J5的2脚、负极,成电 路U10的2脚，集成电路U10的1脚鄉座J5的1脚、6脚接集成电路U9的8脚、 7脚接地、9脚接和10脚接发光电路，集成电路U9的2脚和4脚分别接C24的两 端、3脚接地、5脚接C25的一端，C25的另一端接地。本技术采用了限波器和M3t器，对入射光波进fr搶波以及空间无损失波 导，提高了在弱波导下的抗杂波能力，采用了新型的单片机，对测量的驢数字信 号进行处理，并采用了数字滤波器，提高了电路整体的抗干扰性，增强了产品的一 致性和重复性，提高了工作的可靠性，采用多种标准信号输出，与众多纟显度显示仪 表以及计算机连接，产品的测量精度达到全程量的±0.5%的工业级标准。本实用新 型具有设计合理、测量精确度高、重复性以及稳定性好、产品成本低Wt点，实现 远距离以及对微小目标的测温，可用于测量钢水、焊接以及加热工件的温度。附图说明图1是本技术实施例1的结构示意图。 图2是本技术实施例4的结构示意图。图3是图1和图2中微通道器5的剖视图。图4是图1和图2中凹透镜9和凸透镜10的结构示意图。图5是图1和图2中变送器7的电气原理方框图。图6是变送器7的电子线路原理图。图7是变送器7的显示电路的电子线路原理图。图8是变送器7的电压信号输出电路的电子线路原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术进一步详细说明，但本技术不限于这些实施例。 实施例l图l、 3、 4给出了本技术实施例1的结构示意图。在图l、 3、 4中，本实 施例的光学m道波能测温仪由压圈1、石英保护窗2、前壳体3、后壳体4、微通 道器5 、激光瞄准器6 、变送器7 、限波器8 、凹透镜9 、凸透镜10 TO构成。在前壳体3内前端用压圈1固定安装有石英保护窗2，前壳体3的后端M螺 纹与后壳体4的前端联接，在后壳体前端安装有凸透镜10和凹透镜9 ，凸透镜IO 的后面凸面与凹透镜9的前面凹面胶合为一体。本实施例的凸透镜10为双凸igl竟， 凸透镜10两凸面的曲率半径m为10.45咖，凸透镜10的外表面镀有增透膜，凹 透镜9为凹凸透镜，凹透镜9凹面的曲率半径R2为10. 45,、凸面的曲率半径R3 为39. 9mm，凹透镜9的外表面镀有增透膜。在后壳体4的皿后焦点上安装有M 道器5。本实施例的微ilil器5由不锈钢管5-l、石英玻璃管5-2、反光膜5-3联接构 成，石英玻璃管5-2的外表面镀有反光膜5-3，石英玻璃管5-2安装在不锈钢管5-1 内，不锈钢管5-l的内径为0.4mm、外径为1. 8mm、长度50ram。这种M3I器5无 光能损失，温漂及外界光线无S^扰到M道器5内，提高了本新型的测量精度。 微通道器5的前端用胶粘接有限波器8，限波器8用于限制可见光波iSA。在后壳 体4中心孔的外侧加工有通光孔，后壳体4后，光孔内lil螺纹联接安装有激光 瞄准器6 ，激光瞄准器6用于在遞巨离或小目标测量鹏,准被测物体或器械的 具体位置，激光瞄准器6通过导线与变送器7相连接。在图5中，本实施例的变送器7由电源电路、光电比较转换电路、A/D转换电 路、单片机系统、环流输出电路、显示电路、发光电路、数字信号输出电路、电压 信号输出电路连接构成。光电比较转换电路的输出端接A/D转换电路，A/D转换电 路的输出端接单片机系统，单片机系统的输出端接放光电路、数字信号输出电路、 环流输出电路、显示输出电路，环流输出电路的输出端接M信号输出电路，电源电路为整机提供电源。光电比较转换电路離收到经Mit器5传输的M卜波能信 号转换成电信号输出到A/D转换电路，A/D转换电路将输入的电信号转 数字信 号输出到单片机系统，单片机系统对输入的数字信号进行数据处理并计算出被观嫩 体的温度，分四路输出，第一路输出到显示电路显示出被测物体的温度数据、第二 路输出到发光电路、第三路输出至l擞字信号输出电路、第四路输出到环流输出电路， 环流输出电路输出4-20mA电信号到电压信号输出电路，电压信号输出电路将输入 的电信号转换成0 5 V电压信号输出。在图6中，本实施例的电源电路有集成电路U9、 电路1110、插座J5、 二极 管D2、 C24、 C25连接构成，集成电路U9的型号为M本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学微通道波能测温仪，其特征在于：它包括设置在前壳体（３）前端的石英保护窗（２），设置在前壳体（３）后端的后壳体（４），设置在后壳体（４）内前端的凸透镜（１０）和凸透镜（１０）后侧的凹透镜（９），设置在后壳体（４）内与限波器（８）联接的微通道器（５），它还包括设置在后壳体（４）上或与设置在后壳体（４）上的光导纤维（１１）连接的激光瞄准器（６），激光瞄准器（６）通过导线与变送器（７）相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯长太，孙凤山，米西，
申请(专利权)人：冯长太，孙凤山，米西，
类型：实用新型
国别省市：87[]