一种具有防尘功能的红外温度传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及传感器技术领域，特别涉及一种具有防尘功能的红外温度传感器。该红外温度传感器包括保护外套，保护外套的内部由外至内依次设置有防尘单元、聚焦透镜、光学滤波单元、发散透镜和探测感知单元，防尘单元包括锥形腔体结构，锥形腔体结构外端部的内径大于内端部的内径，光学滤波单元包括滤光通道，滤光通道的通道壁上设置有滤光组件，滤光组件具有朝向聚焦透镜的斜面。本实用新型专利技术通过防尘单元和光学通道组件的结合实现了非接触式温度检测，大大降低了环境对透镜的污染，降低了红外探测中光路的干扰，使得探测感知元件能准确的检测到红外光信号，达到高精度测量的技术要求，保证了产品的性能及质量，也提高了传感器使用的耐久性。使用的耐久性。使用的耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有防尘功能的红外温度传感器


[0001]本技术涉及传感器
，特别涉及一种具有防尘功能的红外温度传感器。

技术介绍

[0002]热传感器是利用辐射热效应，使探测器件接收辐射能后引起温度升高，进而使传感器中一栏与温度的性能发生变化。检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。在自然界中,当物体的温度高于绝对零度时，由于它内部热运动的存在,就会不断地向四周辐射电磁波，其中就包含了波段位于0.75～100μm的红外线，红外温度传感器就是利用这一原理制作而成的。
[0003]红外温度传感器安装于工业场景，检测温度变化特殊或者对温度需要特殊关注的设备或器件，长时间使用会存在积粉尘或者露天使用时有雨水的情况，严重影响了温度的测量，导致数据不准确，误差变大。
[0004]申请号为202222634910.8的中国专利，公开了一种多层滤光片温度传感器封装结构，包括铝制套筒和滤光片，所述铝制套筒的内部上端固定安装有凸透镜，所述铝制套筒的内部中部固定安装有凹透镜，所述铝制套筒的内部还安装有滤光片，滤光片固定安装在开口帽环的内顶部且位于开口帽环开口处的正下方；所述开口帽环固定安装在铝制套筒的内部，开口帽环位于凹透镜的下方，开口帽环的底部向外呈水平状延伸，且开口帽环的底部位于铝制套筒的底部与台阶底座的水平台阶面之间。通过上述方式，本申请通过装配凸透镜、凹透镜和滤光片，可同时实现增加进光量、聚光、滤光等功能，但其没有设置防尘结构，导致在实际使用中需要经常对传感器进行清理，从而带来很大的维护工作，降低了使用效率，也提高了很多管理维护成本。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了解决现有温度传感器无防尘结构，导致测量数据不准确、误差大以及需要经常对其清理，降低其使用效率，增加维护成本等技术问题，提供一种具有防尘功能的红外温度传感器，通过防尘单元和光学通道组件的结合实现了非接触式温度检测，大大降低了环境对透镜的污染，降低了红外探测中光路的干扰，使得探测感知元件能准确的检测到红外光信号，达到高精度、高准确度测量的技术要求，同时也提高了产品的重复误差率，保证了产品的性能及质量，提高了传感器使用的耐久性。
[0006]本技术为实现上述目的所采用的技术方案是：一种具有防尘功能的红外温度传感器，包括保护外套，所述保护外套的内部由外至内依次设置有防尘单元、聚焦透镜、光学滤波单元、发散透镜和探测感知单元，所述防尘单元包括锥形腔体结构，所述锥形腔体结构外端部的内径大于内端部的内径，所述光学滤波单元包括滤光通道，滤光通道的通道壁上设置有滤光组件，所述滤光组件具有朝向聚焦透镜的斜面。
[0007]进一步地，所述锥形腔体结构的锥度与聚焦透镜的锥度相同。
[0008]进一步地，所述锥形腔体结构的锥度小于等于10
°
。
[0009]进一步地，所述滤光组件包括沿滤光通道纵向间隔设置的多个滤光件，多个滤光件均具有朝向聚焦透镜的斜面。
[0010]进一步地，所述多个滤光件等距排列。
[0011]进一步地，所述滤光件的截面呈锯齿形。
[0012]进一步地，所述滤光件至少设置有5个。
[0013]进一步地，所述聚焦透镜的聚焦度满足聚光后光斑大小等于入射口光斑的一半。
[0014]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0015](1)本技术红外温度传感器通过防尘单元和光学通道组件的结合实现了非接触式温度检测，大大降低了环境对透镜的污染，降低了红外探测中光路的干扰，使得探测感知元件能准确的检测到红外光信号，达到高精度、高准确度测量的技术要求，同时也提高了产品的重复误差率，保证了产品的性能及质量，提高了传感器使用的耐久性及使用效率，降低了维护成本。
[0016](2)本技术红外温度传感器防尘单元设置在最外端，并且有一定的锥度设计，其锥度与聚焦透镜锥度相同，能够满足聚焦透镜和发散透镜的光学焦距要求，保证光路畅通无障碍，同时能够兼顾防尘防水的要求。
[0017](3)本技术红外温度传感器光学滤波单元的作用是滤除光通道内部规范角度红外光线，滤光通道内设置有多个滤光件，并且滤光件具有朝向聚焦透镜的斜面，能够提高散射光的滤光效果，从而提升传感器的抗干扰能力。
[0018](4)本技术红外温度传感器聚焦透镜和发散透镜为具有一定滤光效果的透镜，可以滤掉一大部分非红外波长光，发散透镜能够将会聚光转换成平行光，从而实现探测感知元件安装的相对随意性和灵活性，提高了批量生产的效率，减少了因此而产生的特殊工装费用。
附图说明
[0019]图1为本技术红外温度传感器的结构图。
[0020]图2为本技术光学滤波单元放大图。
[0021]图3为本技术光路示意图。
[0022]图4为本技术透镜聚焦示意图。
[0023]图5为本技术滤光通道示意图。
[0024]图中：1.防尘单元，2.聚焦透镜，3.光学滤波单元，4.发散透镜，5.探测感知单元，1
’
.第一锯齿斜面，2
’
.第二锯齿斜面，3
’
.第二锯齿斜面，n
’
.第n锯齿斜面，A.红外光源。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本技术进行详细说明，但本技术并不局限于具体实施例。
[0026]如图1
‑
2所示的一种具有防尘功能的红外温度传感器，包括保护外套，保护外套的内部由外至内依次设置有防尘单元1、聚焦透镜2、光学滤波单元3、发散透镜4和探测感知单元5。
[0027]防尘单元1包括锥形腔体结构，锥形腔体结构外端部的内径大于内端部的内径，防尘单元1设置在最外端，并且有一定的锥度设计，其锥度设计需要根据光路原理设计，同时兼顾防尘防水的要求，即锥度设计要满足聚焦透镜2和发散透镜4的光学焦距要求，设定聚焦透镜2的聚焦度为N
°
，为满足光路畅通无障碍，锥形腔体结构的锥度也为N
°
，如图3所示，其中L1为防尘单元1锥形腔体结构锥度边线的延长线，L2为外部红外线经聚焦以后的光线，要保证光路畅通θ1＝θ2。
[0028]优选地，锥形腔体结构的锥度小于等于10
°
，锥度值太大不利于防尘防水，并且滤光结构变短，对提高精度不利。
[0029]如图4所示，聚焦透镜2的聚焦度应满足条件为：聚光后光斑大小等于入射口光斑的一半。
[0030]设定聚焦度为θ，两透镜距离为L，入射口光斑高度为2H，出射口的光斑高度为H。
[0031]聚焦透镜聚焦度θ＝arctg(H/2L)。
[0032]聚焦透镜焦距f＝H/tgθ＝H/(H/2L)＝2L。
[0033]聚焦透镜2聚焦倍数为2倍，此处为提高探测感知元件的光强度，从而实现提高温度检测灵敏度及精度。
[0034]光学滤波单元3包括滤光通道，滤光通道的通道壁上设置有滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有防尘功能的红外温度传感器，其特征在于：包括保护外套，所述保护外套的内部由外至内依次设置有防尘单元、聚焦透镜、光学滤波单元、发散透镜和探测感知单元，所述防尘单元包括锥形腔体结构，所述锥形腔体结构外端部的内径大于内端部的内径，所述光学滤波单元包括滤光通道，滤光通道的通道壁上设置有滤光组件，所述滤光组件具有朝向聚焦透镜的斜面。2.根据权利要求1所述的一种具有防尘功能的红外温度传感器，其特征在于：所述锥形腔体结构的锥度与聚焦透镜的锥度相同。3.根据权利要求2所述的一种具有防尘功能的红外温度传感器，其特征在于：所述锥形腔体结构的锥度小于等于10
°
。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚强，毕昊，吕铭雨，曲彬，
申请(专利权)人：大连易路达工程机械有限公司，
类型：新型
国别省市：