微波场中旋转测温装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种微波场中旋转测温装置，包括旋转驱动机构、置于微波谐振腔内的旋转机构、感温器件，以及与感温器件通过传输机构连接的控制系统，旋转机构与旋转驱动机构输出端连接。本发明专利技术提供的应用于微波谐振腔加热物料由液态转化为固态时的光纤旋转测温装置，实现微波场中旋转物料温度的精准监测；利用半导体材料的光吸收特性与温度间关系，实现精准测温；光纤滑环结构设置，实现旋转状态下光信号的传输，有效避免传输线打结现象，保证测温装置持续有效运行；保护机构的设置，有效保护了测温元件和传输元件，提高装置的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
微波场中旋转测温装置
本专利技术属于测温装置领域，具体涉及一种微波场中旋转测温装置。
技术介绍
微波依靠高频电磁波振荡来引发带电粒子运动，产生介电损耗，使物料整体加热，具有加热速度快、均匀、选择性、能量利用率高、无滞后等特点。随着微波在湿法冶金、食品干燥、有机合成、样品处理、材料烧结、废物处理等方面的应用，微波设备也得到广泛开发和推广。微波加热过程中，温度对加热效果影响较大，需要精准控温。目前微波场中温度测量主要有热电偶测温、热电阻测温、红外测温等。常规的热电偶、热电阻测温元件为了避免电磁干扰和材料腐蚀，一般在传感器外部设置铠装金属套管；微波场中热电偶套管表面会发生“集肤效应”和“涡流效应”，电子在金属管表面形成涡流，微波对热电偶套管进行加热，且套管顶端也会产生“尖端放电”，最终影响温度测量的准确性。红外测温方式属于非接触式测温，根据物体表面在不同温度下辐射波的不同进行测温，不能穿透容器和部件，受气雾、发射率等影响，测温效果不理想。另外，为保证加热的均匀性，物料在微波加热过程中需进行旋转，旋转过程中测温器件等会随着盛料容器的转动而旋转，导致信号传输线打结，影响使用。因此，亟需可以解决上述问题，实现微波场中精准测温以及旋转测温状态下信号的传输的测温装置。
技术实现思路
本专利技术是为了解决微波设备中物料温度测量的诸多问题而提出的，其目的是提供一种微波场中旋转测温装置。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种微波场中旋转测温装置，包括相互连接的旋转驱动机构和旋转机构、感温器件、以及与感温器件通过传输机构连接的控制系统，所述传输机构包括与感温器件连接的光纤以及与控制系统连接的光缆，光纤与光缆通过光纤滑环连接。在上述技术方案中，所述旋转机构包括用于装载待加热物料的物料容器。在上述技术方案中，所述旋转机构还包括旋转平台，物料容器置于旋转平台上。在上述技术方案中，所述光纤滑环由与光纤连接的光纤滑动动环和与光缆连接光纤滑动静环组成，光纤滑动动环置于微波谐振腔内，光纤滑动静环通过固定法兰设置于微波谐振腔外顶部。在上述技术方案中，所述控制系统包括电连接的光纤测温仪主机和计算机，光纤测温仪主机与光缆连接。在上述技术方案中，还包括用于感温器件和光纤的保护机构。在上述技术方案中，所述保护机构包括内保护管和外光纤保护管，内保护管通过保护管夹具与设置于物料容器敞口端的保护管固定支架连接；内保护管包覆于感温器件以及位于保护管固定支架以下位置的光纤外部，保护管固定支架以上的光纤外部包覆外光纤保护管。在上述技术方案中，所述旋转平台外沿向上凸起形成保护沿；所述物料容器与旋转平台之间设置可拆卸的固定件或者增加摩擦力的辅助件。在上述技术方案中，所述感温器件由自外而内依次设置的陶瓷管、介质镜和半导体材料一体封装而成。在上述技术方案中，所述半导体材料为砷化镓或碲化镉。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一种应用于微波谐振腔加热物料由液态转化为固态时的光纤旋转测温装置，实现微波场中旋转物料温度的精准监测；利用半导体材料的光吸收特性与温度间关系，实现精准测温；光纤滑环结构设置，实现旋转状态下光信号的传输，有效避免传输线打结现象，保证测温装置持续有效运行；保护机构的设置，有效保护了测温元件和传输元件，提高装置的使用寿命。附图说明图1是本专利技术微波场中旋转测温装置的结构示意图。其中：1微波谐振腔2旋转平台3物料容器4待加热物料5感温器件6内保护管7光纤8外光纤保护管9光纤滑动动环10光纤滑动静环11固定法兰12光缆13光纤测温仪主机14计算机15保护管夹具16保护管固定支架17旋转驱动机构18转轴。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，可以根据以上附图获得其他的相关附图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术技术方案，下面结合说明书附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术微波场中旋转测温装置的技术方案。实施例1如图1所示，一种微波场中旋转测温装置，包括旋转驱动机构17、置于微波谐振腔1内的旋转机构、感温器件5，以及与感温器件5通过传输机构连接的控制系统；所述旋转机构包括与旋转驱动机构17的转轴18连接的旋转平台2以及置于旋转平台2上用于装载待加热物料4的物料容器3；所述感温器件5浸没入待加热物料4内。所述传输机构包括与感温器件5连接的光纤7以及与光纤7通过光纤滑环连接的光缆12。所述光纤滑环由与光纤7连接的光纤滑动动环9和与光缆12连接光纤滑动静环10组成；光纤滑动动环9置于微波谐振腔1内，光纤滑动静环10通过固定法兰11设置于微波谐振腔1外顶部。所述控制系统包括电连接的光纤测温仪主机13和计算机14，光纤测温仪主机13与光缆12连接；光纤测温仪主机13在测量时其内部光源发射光并经传输机构传输至感温器件5，感温器件5吸收后的光被反射回光纤测温仪主机13，光纤测温仪主机13再将光信号转化为电信号传输给计算机14；计算机14接收电信号并处理，实时显示温度数据。所述感温器件5由自外而内依次设置的陶瓷管、介质镜和半导体材料一体封装而成，所述半导体材料为砷化镓或碲化镉。所述介质镜为类似光反射镜。所述旋转驱动机构包括驱动电机，与驱动电机输出轴上的主动轮通过皮带连接的从动轮，与从动轮固定连接的转轴18。旋转驱动机构不局限于上述结构，可以实现旋转驱动的装置均可应用为旋转驱动机构。实施例2以实施例1为基础，为了提高感温器件5和光纤7的寿命，避免待处理物料4对感温器件5的腐蚀，以及光纤7可能受到的应力损坏，增加设置保护机构。所述保护机构包括内保护管6和外光纤保护管8，内保护管6通过保护管夹具15与设置于物料容器3敞口端的保护管固定支架16连接；内保护管6包覆于感温器件5以及位于保护管固定支架16以下位置的光纤7外部，保护管固定支架16以上的光纤7外部包覆外光纤保护管8。所述内保护管6采用石英材质，待处理物料4的温度可通过石英材质内保护管6快速传递给感温元件5，同时避免了待处理物料4对半导体材料的感温元件5的腐蚀，同时为了保证温度的快速传输，保护管的厚度要求适度，且其内径与感温元件5外径配合。所述外光纤保护管8采用聚四氟乙烯。实施例3以实施例1为基础，为了保证旋转过程中，物料容器3的安全性，旋转平台2外沿向上凸起，形成保护沿。同时，为了保证物料容器3与旋转平台2同步旋转且不发生径向移动，物料容器3与旋转平台2之间设置可拆卸固定件或者增加摩擦力的辅助件。所述可拆卸固定架可由与物料容器固定部和与旋转平台固定部组成，通过两个部分的连接，实现物料容器3与旋转平台2之间的相对固定。所述增加摩擦力的辅助件可以直接将物料容器3底部进行粗糙化处理，或者增加粗糙化涂层，或者在物料容器3底部和/或旋转平台2顶部设置防滑橡胶层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微波场中旋转测温装置，包括相互连接的旋转驱动机构（17）和旋转机构、感温器件（5）、以及与感温器件（5）通过传输机构连接的控制系统，其特征在于：所述传输机构包括与感温器件（5）连接的光纤（7）以及与控制系统连接的光缆（12），光纤（7）与光缆（12）通过光纤滑环连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种微波场中旋转测温装置，包括相互连接的旋转驱动机构（17）和旋转机构、感温器件（5）、以及与感温器件（5）通过传输机构连接的控制系统，其特征在于：所述传输机构包括与感温器件（5）连接的光纤（7）以及与控制系统连接的光缆（12），光纤（7）与光缆（12）通过光纤滑环连接。


2.根据权利要求1所述的微波场中旋转测温装置，其特征在于：所述旋转机构包括用于装载待加热物料（4）的物料容器（3）。


3.根据权利要求2所述的微波场中旋转测温装置，其特征在于：所述旋转机构还包括旋转平台（2），物料容器（3）置于旋转平台（2）上。


4.根据权利要求1所述的微波场中旋转测温装置，其特征在于：所述光纤滑环由与光纤（7）连接的光纤滑动动环（9）和与光缆（12）连接光纤滑动静环（10）组成，光纤滑动动环（9）置于微波谐振腔（1）内，光纤滑动静环（10）通过固定法兰（11）设置于微波谐振腔（1）外顶部。


5.根据权利要求1所述的微波场中旋转测温装置，其特征在于：所述控制系统包括电连接的光纤测温仪主机（13）和计算机（14），光纤测温仪主机（...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵刚，于震，丁丁，
申请(专利权)人：核工业理化工程研究院，
类型：发明
国别省市：天津;12