[发明专利]一种便携式辐射温度计

说明书

本发明了公开了一种便携式辐射温度计，属于高温测量领域。该装置包括光学系统及电学系统，光学系统由透镜镜头组，光纤和棱镜分光盒组成，所述电学系统包含电流电压转换电路，放大电路，数据采集卡，处理器，显示模块和电源模块组成，本发明采用多光谱辐射测量法，利用组合棱镜分光，通过CCD线阵转化成电流信号，再通过电流电压转换模块，将电流信号转换成电压信号并输入到放大电路，在信号放大阶段将信号分成高温，中温及低温区域，针对不同的区域采用不同的放大电路，最后通过处理器内置的算法计算出被测物体的实际温度并显示在显示模块上。本发明在使用便携的基础上利用多光谱辐射分析法及组合棱镜分光技术保证温度测量的高精度，具有实用性。

技术领域

本发明涉及温度测量领域，特别涉及一种便携式辐射温度计。

背景技术

物体以及火焰等温度的测量在一些场所如航空航天、材料、冶金以及制造业等领域都是至关重要。温度作为用来确定物质状态的重要参数之一，其测量方法主要有两种：接触式测量和非接触式测量。接触式测量方式通过将被测物体与温度计直接接触的方式来获得物体温度，其优点是所得温度是物体的真实温度，缺点是应用范围小；非接触式测量方式优点是测温范围广、用于范围大动态性能好。现阶段对于非接触测量方式主要技术有以下几种，一种专利利用比色法进行测温，缺点是当两个波长的发射率比值发生变化，或者光路上存在选择吸收所选用的波段之一时，会带来更大的误差，并且实现的前提是假设两波段处上的发射率相等，只有灰体才满足，实际应用上收到限制。另有一专利使用光纤进行分光，由于光纤分光后抵达探测器的能量仅为原来能量的n(光谱波段数目)分之一，不利于提高仪器的信噪比，并且需要滤光片来限定波长，使能量进一步衰减。另一专利采用全辐射测温法，即测量全波段的辐射能量，因此，周围背景的辐射，测试距离内介质的吸收率、发射率及透过率都会严重影响它的精度，同时发射率也很难预知。这种类型的仪器，一般只作为固定目标的监控温度装置，难以胜任不同环境的测量场合。

发明内容

本发明的目的是针对上述背景中存在的问题，设计一种基于棱镜分光原理的多光谱辐射测温方式的辐射温度计。

一种便携式辐射温度计，包含光学系统和电学系统，其特征在于，所述光学系统包含透镜镜头组，光纤和棱镜分光盒，所述电学系统包含电流电压转换电路，放大电路，数据采集卡，处理器，显示模块和电源模块,所述透镜镜头组通过光纤连接至棱镜分光盒，所述棱镜分光盒的输出端连接至电流电压转换电路，所述电流电压转换电路的输出端连接至放大电路及数据采集卡，所述放大电路的输出端连接至数据采集卡，所述数据采集卡的输出端连接至处理器，所述显示模块连接至处理器，所述电源模块分别连接处理器及显示模块。

所述光学系统和电学系统均集成于机箱中。

所述棱镜分光盒包含组合棱镜分光镜,暗箱透镜，CCD阵列，光信号传输通道和准直透镜；光信号由所述光纤传输到所述棱镜分光盒中的光信号传输通道的输入端，光信号传输通道的输出端连接至准直透镜,准直透镜产生的平行光束射向组合棱镜分光镜，经组合棱镜分光镜色散形成光谱带射向暗箱透镜，光谱带由暗箱透镜聚焦并成像在CCD阵列的感光面上。

所述放大电路为二级放大电路，第一级放大电路的输出端连接至第二级放大电路的输入端；第一级放大电路的输出端与第二级放大电路的输出端分别连接至数据采集卡。

所述数据采集卡采集低温模拟电压信号时，用第二级放大电路输出信号，采集中温段的模拟电压信号时，用第一级放大电路的输出信号，采集高温段的模拟电压信号时，用电流电压转换电路输出的电压信号。

在所述机箱的侧面设置散热孔。

所述机箱采用防爆机箱。

有益效果：

1、本发明利用辐射测温技术，使该温度计在实际使用过程中可以不必直接接触被测物体，更加适合高温及不能接触测温的场合。