專利名稱：一種高溫連續(xù)測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及溫度測量，特別涉及一種高溫連續(xù)測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冶金和玻璃等的生產(chǎn)過程中，實現(xiàn)對高溫氣體、熔融金屬、玻璃等溫度 的測量對調(diào)整生產(chǎn)工藝、降低能耗、提高質(zhì)量有重要意義。
一種常用的光學(xué)測溫系統(tǒng)，包括一端適于插入到熔融金屬中的測溫管、與 所述測溫管相連接的光接收裝置、分析裝置；所述光接收裝置通過連接件與所 述測溫管連接，同時也通過所述連接件保證定位。所述測溫管的底端通過熱傳 導(dǎo)感知熔融金屬如鋼水的溫度并發(fā)出輻射，光接收裝置內(nèi)的光電傳感器接收所 述輻射光，傳感信號送至所述分析裝置，經(jīng)過信號分析后得到熔融金屬內(nèi)部的 溫度，如鋼水溫度為1550°C。
還有另外一種光學(xué)測溫系統(tǒng)，與前述系統(tǒng)不同的是，光接收裝置內(nèi)安裝光 纖耦合器等光學(xué)器件，而光電傳感器則安裝在分析裝置內(nèi)。在工作過程中，測 溫管底端感知鋼水溫度并發(fā)出光輻射，所述光纖耦合器把測溫管底端發(fā)出的光 輻射耦合進(jìn)傳輸光纖，傳輸光纖把光信號傳輸?shù)椒治鲅b置，分析裝置內(nèi)的光電 傳感器把光信號轉(zhuǎn)換成電信號，經(jīng)過信號處理后得到被測鋼水的溫度。
公告號為CN1116593C和公開號為CN1561450A的中國專利中公開了和上 述系統(tǒng)類似的光學(xué)測溫系統(tǒng)。
由于測量環(huán)境溫度較高，上述光接收裝置內(nèi)的光學(xué)、光電和電子器件等高 溫脆弱器件的工作性能下降較多，甚至可能會被損壞，如光電傳感器、光纖及 光纖耦合器等。為了提高光接收裝置內(nèi)的光學(xué)器件的使用壽命和工作性能，通 常的解決方式為提供并把冷卻氣體通入到所述光接收裝置中，冷卻氣體冷卻 所述高溫脆弱器件如光電傳感器、光纖及光纖耦合器等，降低所述器件的工作 環(huán)境溫度。所述冷卻氣體通過光接收裝置上的出氣孔排出。
在上述技術(shù)方案中，為了保證較好的定位，所述連接件通常加工成圓筒狀
的錐管，連接件一端與所述光接收裝置間通過較大接觸面實現(xiàn)配合連接，故而，
所述連接件的加工精度要求較高；同時，較大的接觸面也使較多的熱量從溫度 很高的測溫管通過所述連接件傳導(dǎo)到所述光接收裝置，導(dǎo)致光接收裝置內(nèi)的高 溫脆弱器件如光電傳感器的工作環(huán)境溫度較高；再有，通過所述光接收裝置內(nèi) 的冷卻氣體只冷卻所述高溫脆弱器件，沒有被用于冷卻所述連接件，也就是說， 冷卻氣體沒有被用于減少從溫度很高的測溫管通過所述連接件傳導(dǎo)到所述光接 收裝置的熱量，這同樣提高了光接收裝置內(nèi)高溫脆弱器件如光電傳感器的工作 環(huán)境溫度。上述不足提高了高溫脆弱器件的工作環(huán)境溫度，從而降低了這些器 件的工作性能和其使用壽命，進(jìn)而降低了測溫系統(tǒng)的測量精度和系統(tǒng)可靠性， 并且提高了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

實用新型內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本實用新型提供了一種高溫連續(xù)測 量系統(tǒng)，該系統(tǒng)降低了連接件的加工精度要求，并能有效地減少熱量從溫度很 高的測溫管通過連接件向光接收裝置傳導(dǎo)，進(jìn)而提高了測溫的精度和可靠性、 降低了測量系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案
一種高溫連續(xù)測量系統(tǒng)，包括置于被測高溫環(huán)境中的測溫管、用于接收所 述測溫管發(fā)出光輻射的光接收裝置和根據(jù)光接收裝置接收到的信號計算高溫被 測環(huán)境溫度的分析裝置和冷卻裝置，所述光接收裝置連接所述分析裝置；所述 光接收裝置通過連接件與所述測溫管連接，所述連接件與所述光接收裝置配合 定位，所述冷卻裝置提供冷卻氣體冷卻所述光接收裝置內(nèi)的光學(xué)或光電或電學(xué) 器件；所述連接件為一內(nèi)部設(shè)有光通道的部件，外表面上設(shè)有供所述光接收裝 置內(nèi)冷卻氣體排出的凹槽。
作為優(yōu)選，所述連接件的一端和中部與所述光接收裝置配合定位。 作為優(yōu)選，所述凹槽包括環(huán)形槽以及與環(huán)形槽相連通的若干個縱向槽。 作為優(yōu)選，所述環(huán)形槽設(shè)在所述連接件上與所述光接收裝置間的配合面之間。
作為優(yōu)選，所述連接件與光接收裝置間的配合面具有錐度。
作為優(yōu)選，所述冷卻氣體是無水、無油、無塵、不吸收所述光輻射信號中 測量波段的氣體。
在上述技術(shù)方案中，所述連接件上的與所述光接收裝置間的配合接觸面具 有錐度，同時凹槽使接觸面面積較小，在較好地保證定位的同時也降低了連接件的加工精度要求；同時，較小的接觸面也減少了從溫度很高的測溫管通過連 接件傳導(dǎo)到所述光接收裝置的熱量，降低了光接收裝置內(nèi)的高溫脆弱器件如光 電傳感器的工作環(huán)境溫度；再有，所述光接收裝置內(nèi)的冷卻氣體通過連接件上 的凹槽排出時也冷卻了所述連接件，進(jìn)而也有效地減少了從溫度很高的測溫管 通過連接件傳導(dǎo)到所述光接收裝置的熱量，同樣降低了光接收裝置內(nèi)高溫脆弱 器件如光電傳感器的工作環(huán)境溫度。這些都提高了高溫脆弱器件如光電傳感器 的工作性能和其使用壽命，進(jìn)而提高了測溫系統(tǒng)的測量精度和可靠性，同時降 低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。


圖1是本實用新型的一種高溫連續(xù)測量系統(tǒng)的應(yīng)用示意圖2是圖1中測量系統(tǒng)的局部剖面圖3是圖1中測量系統(tǒng)連接件及光接收裝置配合處的局部剖面圖4是一種連接件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作進(jìn)一步詳盡描述。
實施例
如圖l、圖2和圖3所示， 一種高溫連續(xù)測量系統(tǒng)，應(yīng)用在連鑄中包7中鋼 水8的溫度連續(xù)測量中，包括測溫管l、連接件2、光接收裝置3、分析裝置4 和冷卻裝置。所述測溫管l一端開口， 一端封閉。所述光接收裝置3包括內(nèi)套 筒31、外套筒32。
所述冷卻裝置包括冷卻氣源5、流量控制裝置6，所述冷卻氣源5提供無水、 無油、無塵的潔凈氣體，而且對本實施例中測量系統(tǒng)所使用的測量波段內(nèi)的光 沒有吸收，本實施例使用潔凈的高壓空氣。在所述光接收裝置的一端設(shè)有進(jìn)氣 口 33，所述光接收裝置3與所述連接件2的配合處為排氣口 。所述進(jìn)氣口 33與
所述冷卻氣源5相連通，所述流量控制裝置6安裝在所述進(jìn)氣口 33與所述冷卻 氣源5之間。
如圖3、圖4所示，所述連接件2是一內(nèi)部設(shè)有通光孔25的圓筒狀部件， 所述通光孔25用于供所述測溫管1底端發(fā)出的光輻射通過，連接件2的外表面 上開有環(huán)形槽22以及與環(huán)形槽22連通的若干個縱向槽23。連接件2的一端和 中部與所述光接收裝置3的內(nèi)套筒31相配合定位，配合面21是所述連接件2 的端部的外表面，配合面24是連接件2上的相鄰縱向槽23間的外表面，所述 配合面21、 24處在同一個圓錐面上，所述內(nèi)套筒31的內(nèi)表面也加工成與所述 連接件2配合的錐面，從而較好地保證了定位。所述環(huán)形槽22設(shè)在所述配合面 21和配合面24之間的連接件2上。因環(huán)形槽22的表面不與光接收裝置3相配 合連接，減少了連接件2和光接收裝置3之間的配合面，這降低了連接件2的 加工精度要求；另外，減小了的配合面也有效地減少了從溫度很高的測溫管l 通過所述連接件2傳導(dǎo)到所述光接收裝置3的熱量。
上述鋼水溫度連續(xù)測量系統(tǒng)的工作過程為
打開冷卻氣源5，冷卻氣體通過流量控制裝置6后進(jìn)入光接收裝置3內(nèi)后冷 卻安裝在光接收裝置3內(nèi)的光電傳感器34。
把所述測溫管1插入到鋼水8中，觀醞管1感知鋼水8的溫度，測溫管1 的末端發(fā)出輻射，穿過所述通光孔25后被所述光電傳感器34接收，之后接收 信號送所述分析裝置4;冷卻所述光電傳感器34的冷卻氣體在所述內(nèi)套筒31和 外套筒32間向下流，進(jìn)而流到所述連接件2外表面上的環(huán)形槽22內(nèi)，然后再 流入縱向槽23內(nèi)，之后排出；所述冷卻氣體在通過環(huán)形槽22和縱向槽23排出 時，冷卻了所述連接件2，有效地阻止了熱量從溫度很高的測溫管1通過所述連 接件2向所述光接收裝置3傳導(dǎo)；另一方面，所述連接件2與光接收裝置3的 配合面21、 24面積又較小，有效地減少了從溫度很高的測溫管l通過所述連接 件2傳導(dǎo)到所述光接收裝置3的熱量，從而降低了光接收裝置3內(nèi)光電傳感器 34的工作環(huán)境溫度，提高了所述光電傳感器34的工作性能和其使用壽命，進(jìn)而 提高了測溫系統(tǒng)的測量精度和可靠性，并降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。
需要指出的是，上述實施方式不應(yīng)理解為對本實用新型保護(hù)范圍的限制。比如說，上述高溫連續(xù)測量系統(tǒng)還可以應(yīng)用在其它環(huán)境中，如熔融鋁、高溫氣 體的溫度的連續(xù)測量。還有，實施例中的連接件上開有環(huán)形槽和縱向槽，當(dāng)然 還可以是其它形式的槽，如螺旋形槽。本實用新型的關(guān)鍵是，在高溫連續(xù)測量 系統(tǒng)中應(yīng)用了一種新型的連接件，該連接件與測量系統(tǒng)中光接收裝置的配合接
觸面較小；另外，排出光接收裝置內(nèi)的冷卻氣體被用于冷卻所述連接件。連接 件與光接收裝置間較小的配合面以及冷卻氣體被用于冷卻連接件都有效地減少 了熱量從溫度很高的測溫管通過連接件向光接收裝置傳導(dǎo)。在不脫離本實用新 型精神的情況下，對本實用新型作出的任何形式的改變均應(yīng)落入本實用新型的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種高溫連續(xù)測量系統(tǒng)，包括置于被測高溫環(huán)境中的測溫管、用于接收所述測溫管發(fā)出光輻射的光接收裝置、根據(jù)光接收裝置接收到的信號計算被測高溫環(huán)境溫度的分析裝置和冷卻裝置，所述光接收裝置連接所述分析裝置，所述光接收裝置通過連接件與所述測溫管連接，所述連接件與所述光接收裝置配合定位，所述冷卻裝置提供冷卻氣體冷卻所述光接收裝置內(nèi)的光學(xué)或光電或電學(xué)器件；其特征在于所述連接件為一內(nèi)部設(shè)有光通道的部件，外表面上設(shè)有供所述光接收裝置內(nèi)冷卻氣體排出的凹槽。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量系統(tǒng)，其特征在于所述連接件的一端和中 部與所述光接收裝置配合定位。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量系統(tǒng)，其特征在于所述凹槽包括環(huán)形 槽以及與環(huán)形槽相連通的若干個縱向槽。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量系統(tǒng)，其特征在于所述環(huán)形槽設(shè)在所述連 接件上與所述光接收裝置間的配合面之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量系統(tǒng)，其特征在于所述連接件與光接 收裝置間的配合面具有錐度。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的測量系統(tǒng)，其特征在于所述冷卻氣體是無 水、無油、無塵、不吸收所述光輻射信號中測量波段的氣體。
專利摘要本實用新型公開了一種高溫連續(xù)測量系統(tǒng)，包括置于被測高溫環(huán)境中的測溫管、用于接收所述測溫管發(fā)出光輻射的光接收裝置和根據(jù)光接收裝置接收到的信號計算高溫被測環(huán)境溫度的分析裝置和冷卻裝置，所述光接收裝置連接所述分析裝置，所述光接收裝置通過連接件與所述測溫管連接，所述連接件與所述光接收裝置配合定位；所述冷卻裝置提供冷卻氣體冷卻所述光接收裝置內(nèi)的光學(xué)或光電或電學(xué)器件；所述連接件為一內(nèi)部設(shè)有光通道的部件，外表面上設(shè)有供所述光接收裝置內(nèi)冷卻氣體排出的凹槽。
文檔編號G01J5/10GK201075036SQ200720113120
公開日2008年6月18日 申請日期2007年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日
發(fā)明者沈振華, 熊志才, 健 王 申請人:聚光科技(杭州)有限公司