[实用新型]测量物体内部温度的X射线成像设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及物体内部温度测量设备和方法，属于检测标定技术领域， 

尤其是一种测量物体内部温度的X射线成像设备。 

背景技术

现代温度测量方法主要包括红外非接触测温技术、基于彩色CCD三基色的测温技术、热电偶、热敏电阻测温技术和激光测温技术等。这些测温方法只能直接测量物体或结构表面的温度，无法满足很多场合中需要测量物体的内部温度或对内部温度进行监控的要求。如电缆接头内部温度实时监视、锅炉炉内温度测量以及变压器中线圈绕组内部温度测量等。对于电缆接头内部温度的实时监视，有人提出在接头内部植入光纤光栅传感器，虽可实现对温度的实时监测，但未解决传感器在接头内部的安装方式、封装形式及在系统中运行的可靠性等问题。目前世界上最先进的两种锅炉炉膛温度场的测量方法是基于图像处理的温度场测量和声学高温测量法。前者利用计算机图像处理技术是一种非接触测量温度的方法，通过摄取燃烧室内部某个时刻的瞬时火焰图像，借助于光学理论和计算机图像处理技术计算出整个燃烧室内部的温度分布，该方法受使用的内窥式风冷CCD摄像头在高温、粉尘和溶渣等恶劣环境下的使用寿命限制；后者利用声波在气体混合物内的传播速度是绝对温度的第一函数这一原理测量温度，但是受发声器和接收器尺寸等原因限制。对变压器中线圈绕组内部温度测量的困难在于：内部空间小、全封闭、大电流工作形成的强电磁干扰，目前所采用的热电阻测温、红外方法、光纤传感技术等都只能对绕组表面温度测量，而对其内部温度不能准确测量。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术中物体内部温度难以测量的难题，提供一种测量物体内部温度的X射线成像设备，实现准确、简单、可靠的非接触式物体内部温度的测量。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种测量物体内部温度的X射线成像设备，包括发射X射线的X射线管、具有通孔的铅板、耐高温隔热层、将X射线转化成可见光的成像屏、采集成像屏上图像信息的相机、对相机采集的图像信息进行传输的图像传输单元以及处理与显示单元，所述的铅板和成像屏之间放置被测物体，被测物体的需测温部分的投影落在成像屏的显示范围内。 

为防止热辐射对成像屏产生影响，所述的成像屏的前表面粘附一层隔离被测物体发出的热辐射产生的热量的耐高温隔热层，所述的耐高温隔热层为厚度和材质均等、密度低且耐高温的隔热棉材料。 

作为优先，所述的铅板的通孔为圆孔，防止多余X射线对成像器件产生噪声。 

为提高图像采集的精度，所述的相机为CCD相机。 

本实用新型的有益效果是，本实用新型的测量物体内部温度的X射线成像设备，能以非接触式的测量方法准确、可靠的测量物体内部温度，测量温度同时还可对物体的内部工作状态进行监测，如是否断线、损坏等，同时不受强磁场等外界因素的干扰。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的测量物体内部温度的X射线成像设备的最佳实施例结构示意图； 

图2是物质受热膨胀示意图。 

图中：1.X射线管，2.铅板，3.隔热层，4.成像屏，5.相机，6.图像传输单元，7.处理与显示单元，8.被测物体，9.需测温部分。 

图3是本实用新型的测量物体内部温度的X射线成像方法的流程图。 

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。 

本实用新型的目的在于提供一种准确、简单、可靠的非接触式物体内部温度测量方法，依据如下： 

设某圆柱体材料原始直径为d，高温时发生膨胀直径增加Δd，如图2所示为物质受热膨胀示意图。根据材料的线胀系数的计算式可得： 

Δd=α_ld(t-t₀)式（1） 

受热膨胀后材料直径、长度分别为： 

d′=[1+α_l(t-t₀)]d式（2） 

l′=[1+α_l(t-t₀)]l式（3） 

式中：α_l为材料的线胀系数，t₀为原始温度，t为高温时温度，d为原始直径，l为原始长度。