專利名稱：采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及光學(xué)測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及紅外測(cè)溫儀器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在使用的雙色紅外測(cè)溫儀實(shí)現(xiàn)比色功能的方式有兩種，一種是調(diào)制盤式雙色測(cè)溫儀，它是采用分光鏡將目標(biāo)的紅外輻射分為兩束，可見光供人工瞄準(zhǔn)，紅外輻射再通過(guò)由兩種波長(zhǎng)范圍的濾光片組成的調(diào)制盤分光，由馬達(dá)帶動(dòng)調(diào)制盤勻速旋轉(zhuǎn)，使目標(biāo)的λ1和λ2波段的能量交替地照射在紅外探測(cè)器上，產(chǎn)生兩個(gè)電信號(hào)，通過(guò)兩個(gè)電信號(hào)的比值推出目標(biāo)的溫度；另一種是雙通道結(jié)構(gòu)雙色測(cè)溫儀，它是由分色片將目標(biāo)的紅外輻射分成兩路，一路通過(guò)濾光片1確定波長(zhǎng)為λ1的輻射能量入射在紅外探測(cè)器1上，另一路通過(guò)濾光片2確定波長(zhǎng)為λ2的輻射能量入射在紅外探測(cè)器2上，兩個(gè)紅外探測(cè)器分別給出相應(yīng)的電信號(hào)，通過(guò)兩個(gè)電信號(hào)的比值推出目標(biāo)的溫度。前一種測(cè)溫儀由于有馬達(dá)等運(yùn)動(dòng)部件，消耗功率大、故障多、壽命短、測(cè)溫精度差；后一種測(cè)溫儀采用兩套分開的探測(cè)器，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，調(diào)試麻煩。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀，該測(cè)溫儀所使用紅外探測(cè)器是將兩個(gè)響應(yīng)不同紅外輻射波段的紅外探測(cè)器合為一體，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)試精度高、故障少、壽命長(zhǎng)。
為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀，包括測(cè)溫儀殼體、可調(diào)焦鏡筒、瞄準(zhǔn)鏡、電源插座、紅外探測(cè)器、微處理器、顯示器，所述可調(diào)焦鏡筒位于測(cè)溫儀殼體的尾端，瞄準(zhǔn)鏡、電源插座和顯示器均安置在測(cè)溫儀殼體的前端面板上，瞄準(zhǔn)鏡位于前端面板的中心位置，顯示器和電源插座分別位于前端面板的上下位置，紅外探測(cè)器和微處理器安裝在測(cè)溫儀殼體內(nèi)，微處理器與電源插座、紅外探測(cè)器及顯示器通過(guò)導(dǎo)線連接在一起，紅外探測(cè)器為兩個(gè)探測(cè)器A和B疊加在一起，探測(cè)器A放置在探測(cè)器B的上側(cè)，采用PN形式結(jié)合，封裝在一個(gè)探測(cè)器殼體內(nèi)，由探測(cè)器A和探測(cè)器B分別引出兩條信號(hào)引線，該引線與微處理器連接，探測(cè)器A的頂面為接受被測(cè)物體紅外輻射能量的靈敏面。
所述探測(cè)器A和探測(cè)器B分別響應(yīng)于不同的紅外輻射波段，這兩個(gè)波段范圍不重合、不疊加，探測(cè)器A所響應(yīng)的紅外輻射波段能透過(guò)探測(cè)器B所響應(yīng)的紅外輻射波段。
所述探測(cè)器A為硅制成的探測(cè)器，所述探測(cè)器B為鍺、銦鎵砷或硅中的任何一種制成的探測(cè)器。
本實(shí)用新型提供的采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀與現(xiàn)有的調(diào)制盤式雙色測(cè)溫儀及雙通道結(jié)構(gòu)雙色測(cè)溫儀相比，具有如下的有益效果1、與調(diào)制盤式雙色測(cè)溫儀相比，由于復(fù)合紅外探測(cè)器不采用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，克服了消耗功率大、故障多、壽命短的缺點(diǎn)。
2、與雙通道結(jié)構(gòu)雙色測(cè)溫儀相比，復(fù)合紅外探測(cè)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其工作原理是被測(cè)目標(biāo)的紅外輻射能量透過(guò)物鏡投射到分光鏡上，可見光到達(dá)目鏡用以觀察被測(cè)目標(biāo)，紅外輻射能量經(jīng)分光鏡反射到復(fù)合紅外探測(cè)器的靈敏面(即探測(cè)器A上)，例如，探測(cè)器A響應(yīng)于波段λa1-λa2范圍，探測(cè)器B響應(yīng)于紅外輻射波段λb1-λb2范圍，探測(cè)器A能透過(guò)λb1-λb2波段的紅外輻射，兩個(gè)探測(cè)器分別由信號(hào)引線輸出電信號(hào)到微處理器，計(jì)算出兩個(gè)信號(hào)的比值，由顯示器給出溫度數(shù)值。根據(jù)上述工作原理可以看出，該復(fù)合紅外探測(cè)器調(diào)試及操作簡(jiǎn)便易行、測(cè)試精度高。


圖1為采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為復(fù)合紅外探測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀工作原理圖。
具體實(shí)施例
采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀結(jié)構(gòu)如圖1所示，可調(diào)焦鏡筒2安裝在測(cè)溫儀殼體1的尾端，瞄準(zhǔn)鏡3安裝在測(cè)溫儀殼體前端面板的中心位置，顯示器7和電源插座4分別安裝在殼體1的前端面板的上下部位，微處理器6與復(fù)合紅外探測(cè)器5安裝在測(cè)溫儀殼體1內(nèi)，微處理器6通過(guò)導(dǎo)線分別與紅外探測(cè)器5、顯示器7及電源插座4連接。復(fù)合紅外探測(cè)器5的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它由兩個(gè)紅外探測(cè)器5a和5b疊加在一起，探測(cè)器5a由硅制成，探測(cè)器5b由鍺制成，將探測(cè)器5a置于探測(cè)器5b的上面，采用PN形式結(jié)合在一起，封裝在探測(cè)器殼體8內(nèi)，由探測(cè)器5a和5b分別引出兩條信號(hào)引線9，該引線9輸入到微處理器6中。
采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀的工作原理參見圖1-圖3，被測(cè)目標(biāo)10為一冶煉爐內(nèi)的鋼水，鋼水的輻射能量透過(guò)物鏡11投射到分光鏡12上，其可見光透過(guò)分劃板13到達(dá)目鏡14，用以觀察被測(cè)目標(biāo)10，通過(guò)調(diào)節(jié)物鏡11的位置，經(jīng)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)從目鏡14中瞄準(zhǔn)目標(biāo)，目標(biāo)10的紅外輻射能量經(jīng)分光鏡12反射后聚集到紅外探測(cè)器5a的頂面，探測(cè)器5a響應(yīng)的波長(zhǎng)為0.75-1.1mm，探測(cè)器5b響應(yīng)的波長(zhǎng)為1.15-1.7mm，探測(cè)器5a能透過(guò)波長(zhǎng)為1.15-1.7mm的紅外輻射波段，探測(cè)器5a和探測(cè)器5b將入射的光信號(hào)分別轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并通過(guò)信號(hào)引線9輸送到微處理器6，微處理器6將兩個(gè)波段的信號(hào)比值計(jì)算為測(cè)試目標(biāo)10的溫度，并輸送到顯示器7上，顯示出溫度值，這種非接觸式雙色紅外測(cè)溫儀讀數(shù)直觀、性能穩(wěn)定、安裝使用方便、測(cè)量精度高。
權(quán)利要求1.一種采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀，包括測(cè)溫儀殼體(1)、可調(diào)焦鏡筒(2)、瞄準(zhǔn)鏡(3)、電源插座(4)、紅外探測(cè)器(5)、微處理器(6)、顯示器(7)，其特征在于所述可調(diào)焦鏡筒(2)位于測(cè)溫儀殼體(1)的尾端，瞄準(zhǔn)鏡(3)、電源插座(4)和顯示器(7)均安置在測(cè)溫儀殼體(1)的前端面板上，瞄準(zhǔn)鏡(3)位于前端面板的中心位置，顯示器(7)和電源插座(4)分別位于前端面板的上下位置，紅外探測(cè)器(5)和微處理器(6)安裝在測(cè)溫儀殼體(1)內(nèi)，微處理器(6)與電源插座(4)、紅外探測(cè)器(5)及顯示器(7)通過(guò)導(dǎo)線連接在一起，紅外探測(cè)器(5)為兩個(gè)探測(cè)器(5a)和(5b)疊加在一起，探測(cè)器(5a)放置在探測(cè)器(5b)的上側(cè)，采用PN形式結(jié)合，封裝在一個(gè)探測(cè)器殼體(8)內(nèi)，由探測(cè)器(5a)和探測(cè)器(5b)分別引出兩條信號(hào)引線(9)，該引線(9)與微處理器(6)連接，探測(cè)器(5a)的頂面為接受被測(cè)物體(10)紅外輻射能量的靈敏面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀，其特征在于所述探測(cè)器(5a)和探測(cè)器(5b)分別相應(yīng)于不同的紅外輻射波段，這兩個(gè)波段范圍不重合、不疊加，探測(cè)器(5a)所響應(yīng)的紅外輻射波段能透過(guò)探測(cè)器(5b)所響應(yīng)的紅外輻射波段。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀，其特征在于所述探測(cè)器(5a)為硅制成的探測(cè)器，所述探測(cè)器(5b)為鍺、銦鎵砷或硅中的任何一種制成的探測(cè)器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種采用復(fù)合紅外探測(cè)器的雙色紅外測(cè)溫儀，該測(cè)溫儀由光學(xué)瞄準(zhǔn)系統(tǒng)、復(fù)合紅外探測(cè)器、微處理器及顯示器組成，復(fù)合紅外探測(cè)器由兩個(gè)探測(cè)器疊加在一起，采用PN形式結(jié)合，封裝在一個(gè)探測(cè)器殼體，由硅制成的探測(cè)器A置于由鍺、銦鎵砷或硅中的任何一種制成的探測(cè)器B的上面，探測(cè)器A和探測(cè)器B響應(yīng)于不同的紅外輻射波段，且探測(cè)器A可透過(guò)探測(cè)器B所響應(yīng)的波段，這種由復(fù)合紅外探測(cè)器制作的雙色紅外測(cè)溫儀性能穩(wěn)定、安裝使用調(diào)試方便、測(cè)量精度高，是理想的非接觸式雙色紅外測(cè)溫儀。
文檔編號(hào)G01J5/00GK2556616SQ0224061
公開日2003年6月18日 申請(qǐng)日期2002年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月21日
發(fā)明者葉俊林, 夏清甫 申請(qǐng)人:北京市科海龍華工業(yè)自動(dòng)化儀器有限公司