一种旋转式双波长激光测温装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种旋转式双波长激光测温装置，其包括：第一激光发生器和第二激光发生器，激光调制器，所述激光调制器与所述第一激光发生器和第二激光发生器连接；第一旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定，所述第一、第二激光发生器和激光调制器安装在所述第一旋转卡盘上；第二旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定，其上安装第一、第二热效应探测器和信号放大器。本装置可摆脱传统辐射测温方法对被测物体表面发射率的依赖，并进一步减少了光学元件的数量，可有效降低光学系统的复杂性、提高温度测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种旋转式双波长激光测温装置
本专利技术涉及辐射测温
，尤其涉及一种旋转式双波长激光测温装置。
技术介绍
辐射测温方法是一种重要的温度测量手段，其非接触的测量特性使得对测量目标的温度场影响较小且理论上没有测温上限。常见的辐射测温仪已在生活、生产、科研等方面得到广泛应用，主要种类有亮度温度计、全辐射温度计和比色温度计等。但是，传统测量方法需事先已知待测对象的表面发射率，测量精度受制于测量对象表面发射率的精确获取，对于低发射率物体的温度测量影响尤为明显。为摆脱发射率的限制，基于双波长的辐射测温技术得到了关注和发展。该方法通过对激光光源系统和双波长辐射测量系统进行协同控制，使得开展辐射测温时不需要事先已知被测物体表面发射率。但是现有装置为满足双波长激光发射器和接收器的间歇交替工作，往往配套设计了较为复杂的光学系统以传递激光和辐射能，涉及到的光学元件种类和数量也较多，影响了测量精度的进一步提升。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种旋转式双波长激光测温装置，通过旋转卡盘的应用，满足双波长激光发射器和接收器间歇交替运行的需求，解决了现有双波长激光测温装置光学系统过于复杂的问题。为了实现上述目的，一种旋转式双波长激光测温装置，其包括：第一旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定；第二旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定；激光调制器与第一激光发生器和第二激光发生器连接，并固定于第一旋转卡盘；放大器与第一光热效应探测器和第二光热效应探测器连接，并固定于第二旋转卡盘；所述第一激光发生器，其产生具有第一波长的第一激光；所述第二激光发生器，其产生具有第二波长的第二激光；所述第一光热效应探测器和第二光热效应探测器两种波长的光信号转化成热信号；所述放大器将来自第一光热效应探测器和第二光热效应探测器的信号进行放大；所述计算电路将电信号转换为温度数值；所述显示仪表用于显示温度测量数值；所述装置还包括光学系统，所述光学系统包括物镜、第一准直透镜组、第二准直透镜组、第一滤光片和第二滤光片；所述装置还包括恒温系统，用于维持第一滤光片和第二滤光片的温度恒定。其中，所述激光调制器与第一激光发生器和第二激光发生器连接，并固定于第一旋转卡盘上，组成激光发射模块。通过调节第一旋转卡盘，可分别将第一激光发生器和第二激光发生器调整至激光发射位置，在激光调制器的控制下发出相应的激光束至目标表面，其中：所述第一激光发生器具备光纤输出功能，输出激光中心波长范围800～1700nm，输出功率7～13W；所述第二激光发生器具备光纤输出功能，输出激光中心波长范围800～1700nm，输出功率7～13W；所述激光调制器通过函数发生器输出高低电平信号直接控制激光器的供电，实现所需频率的调制功能。其中，所述放大器与第一光热效应探测器和第二光热效应探测器连接，并固定于第二旋转卡盘上，整体可作为辐射接收模块。通过调节第二旋转卡盘，可分别将第一光热效应探测器和第一光热效应探测器调整至辐射接收位置，接收来自目标表面的辐射信号并将其转化为电信号，该信号随后经放大系统进行放大，其中：所述放大器包括低噪声放大器和锁相放大器。其中，物镜、第一准直透镜组、第二准直透镜组、第一滤光片和第二滤光片等的组合可作为光学系统，用于传递目标表面发射的辐射能，其中：所述第一滤光片工作中心波长范围800～1700nm，带宽为5～50nm，与第一准直透镜组配合，使得只有第一波长附近的辐射能传递至第一光热效应探测器；所述第二滤光片工作中心波长范围800～1700nm，带宽为5～50nm，与第二准直透镜组配合，使得只有第二波长附近的辐射能传递至第二光热效应探测器。其中，所述恒温系统具有温度探测设备和控温程序，能实现滤光片温度的实时测量与控制。本专利技术提供一种旋转式双波长激光测温装置，通过将激光发射相关设备和辐射接收相关设备分别集成与两个旋转卡盘，借助卡盘的旋转与定位满足双波长激光发射和接收的间歇交替运行的需求，显著减少了光学元件的种类和数量，从而有效简化了光学系统。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例的一种旋转式双波长激光测温装置示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能解释为对本专利技术的限制。本
技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本专利技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。本
技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本专利技术所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。为便于对本专利技术实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明。实施例图1为本专利技术实施例的基于光热效应的双波长主动式激光测温装置示意图。如图1所示，该测温装置包括：第一旋转卡盘1，其能够实现360°旋转，并且所述第一旋转卡盘1能够旋转至在特定位置进行固定，所述特定位置为360°旋转范围内任意的位置；第二旋转卡盘2，其能够实现360°旋转，并且所述第二旋转卡盘2能够旋转至在特定位置进行固定，所述特定位置为360°旋转范围内任意的位置；激光调制器3，所述激光调制器3与所述第一激光发生器1和第二激光发生器2连接；第一激光发生器4，产生具有第一波长的第一激光；第二激光发生器5，产生具有第二波长的第二激光；第一光热效应探测器6和第二光热效应探测器7，分别将两种波长的光信号转化成热信号；放大器8，将来自第一光热效应探测器6和第二光热效应探测器7的信号进行放大；计算电路9，将电信号转换为温度数值；显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转式双波长激光测温装置，其包括：/n第一旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定；/n第二旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定；/n激光调制器与第一激光发生器和第二激光发生器连接，并固定于第一旋转卡盘；/n放大器与第一光热效应探测器和第二光热效应探测器连接，并固定于第二旋转卡盘；/n所述第一激光发生器，其产生具有第一波长的第一激光；/n所述第二激光发生器，其产生具有第二波长的第二激光；/n所述第一光热效应探测器和第二光热效应探测器两种波长的光信号转化成热信号；/n所述放大器将来自第一光热效应探测器和第二光热效应探测器的信号进行放大；/n所述计算电路将电信号转换为温度数值；/n所述显示仪表用于显示温度测量数值；/n所述装置还包括光学系统，所述光学系统包括物镜、第一准直透镜组、第二准直透镜组、第一滤光片和第二滤光片；/n进一步包括恒温系统，用于维持第一滤光片和第二滤光片的温度恒定。/n

【技术特征摘要】
1.一种旋转式双波长激光测温装置，其包括：
第一旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定；
第二旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定；
激光调制器与第一激光发生器和第二激光发生器连接，并固定于第一旋转卡盘；
放大器与第一光热效应探测器和第二光热效应探测器连接，并固定于第二旋转卡盘；
所述第一激光发生器，其产生具有第一波长的第一激光；
所述第二激光发生器，其产生具有第二波长的第二激光；
所述第一光热效应探测器和第二光热效应探测器两种波长的光信号转化成热信号；
所述放大器将来自第一光热效应探测器和第二光热效应探测器的信号进行放大；
所述计算电路将电信号转换为温度数值；
所述显示仪表用于显示温度测量数值；
所述装置还包括光学系统，所述光学系统包括物镜、第一准直透镜组、第二准直透镜组、第一滤光片和第二滤光片；
进一步包括恒温系统，用于维持第一滤光片和第二滤光片的温度恒定。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，调节第一旋转卡盘，将第一激光发生器或第二激光发生器调整至激光发射位置，在激光调制器的控制下发出相应的激光束至目标表面，其中：
所述第一激光发生器具备光纤输出功能，输出激光中心波长范围800～...

【专利技术属性】
技术研发人员：安保林，董伟，原遵东，卢小丰，王景辉，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11