专利名称:一种红外测温仪的带吹扫器的光学探头的制作方法红外测温仪是通过其光学系统采集目标的红外线辐射能进行测温的,工业在线测 量时,其测量光路和光学镜头会受环境扬灰和水汽的干扰和污染。所以,通常要求在光学探 头的前端安装空气吹扫器和帮助清洁光路的窥视管,使镜头保持清洁和排除测量光路中的 灰尘和水汽干扰。现有技术的不足和缺点1.红外测温仪的物镜或物镜前的密封保护窗,通常与测量光轴垂直,探头前端安装的 空气吹扫器的气流入口与光轴也垂直,并与镜头的所在位置前后错开一段距离,有的吹扫 器内还设计有导流夹套,总之,气流吹不到镜头或保护窗;气流进入吹扫器内受到结构性阻 挡,产生紊流和存在吹扫死角;在工业应用现场,吹扫气源断流时常会发生,环境扬灰与水 蒸汽乘虚污染镜头和堆积于吹扫死角,就不再容易吹干净,在严重污染的场合,频繁的清洁 维护并非易事;不然,就会影响测量精度。2.美国IRCON (爱光)公司的最新技术是在其高端产品M0DLINE 5测温仪的镜头 前加装脏镜头报警装置(Dirty Window Detector Option),当镜头保护窗达到某种污染程 度时,会自动报警。该装置的不含税和运保费的出厂价格为$755. 00美元,报警后,仍需人 工清洁维护。
本发明的任务是,在严重扬灰和水汽干扰、污染的场合,气源不能持续吹扫的情况 下,提供吹扫效率高、能长期自保洁的红外光学测温探头。本发明采用的技术方案的主要特征是在探头物镜(101)前面,采用与光轴成45-85°夹角斜置的密封保护窗(103);吹扫气 道(201)对准保护窗(103)的表面;采用前端有漏灰槽(301)的小口径窥视管(300);气管 (202)和管状探头(100)为平行的直条硬管,穿过安装法兰(400)上的两个孔,可前后伸缩 和被安装法兰(400)夹持固定。本发明与现有技术相比的有益效果是1)小口径窥视管(300)的漏灰槽(301),在吹扫气断流时段,不会使管口积灰,扬灰和 水汽不易进入小口径窥视管(300)的深处污染镜头。2)耐高温的小口径窥视管(300)能尽可能接近被测目标表面,缩短有扬灰干扰的 测量光路;吹扫气流在小口径管内能保持足够流速和冲出压力,结合短距离测量光路,能有 效降低环境扬灰和水汽干扰对测量结果的影响。3)在通气时,干净的高压高速气流对着斜置的保护窗(103)表面冲刷,能将窗面 清理干净,实现自保洁维护。4)保护窗(103)的背面,有反可见光、透工作波段红外线的镀膜,在高温测量时,能 反射掉无效的光辐射,减少物镜聚焦引起的超常升温,及其对测温传感器或传输光纤端头 的不利影响。5)气管(202)和管状探头(100)均为直条硬管,平行穿过安装法兰(400)上的两 个孔洞,能前后伸缩和被夹持固定,调节、缩短测量距离,在严重扬灰和水汽干扰的环境中, 可以尽可能降低光路干扰的影响。
图1.为本发明的一种带有吹扫器的红外测温仪的光学探头。
本发明涉及一种红外测温仪的带吹扫器的光学探头,其特征是管状探头(100)内装有物镜(101)和传输光纤(102)或红外传感器及其连接线(102);管状探头(100)最前端是密封保护窗(103),此保护窗(103)背面镀有反可见光、透红外工作光谱的膜层;保护窗(103)在吹扫器(200)内是斜置的;高压气流经管路(202)与吹扫器(200)的气道(201)能对准保护窗(103)的表面吹扫,并经前端开有漏灰槽(301)的小口径窥视管(300)吹出;管状探头(100)和气管(202)为直条平行硬管,穿过安装法兰(400)上的两个孔洞,能伸缩调节与目标之间的距离和被安装法兰(400)夹持固定;管状探头(100)的硬管尾端是光纤连接器(105),用来外接延长的铠装光纤,或电缆连接器(105),用来外接延长的信号电缆;硬气管(202)的尾端是气管连接器(203),用来外接送气管路。
一种红外测温仪的带吹扫器的光学探头制作方法
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