[发明专利]一种旋转式双波长激光测温装置

说明书

本发明提供了一种旋转式双波长激光测温装置，其包括：第一激光发生器和第二激光发生器，激光调制器，所述激光调制器与所述第一激光发生器和第二激光发生器连接；第一旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定，所述第一、第二激光发生器和激光调制器安装在所述第一旋转卡盘上；第二旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定，其上安装第一、第二热效应探测器和信号放大器。本装置可摆脱传统辐射测温方法对被测物体表面发射率的依赖，并进一步减少了光学元件的数量，可有效降低光学系统的复杂性、提高温度测量精度。

技术领域

本发明涉及辐射测温技术领域，尤其涉及一种旋转式双波长激光测温装置。

背景技术

辐射测温方法是一种重要的温度测量手段，其非接触的测量特性使得对测量目标的温度场影响较小且理论上没有测温上限。常见的辐射测温仪已在生活、生产、科研等方面得到广泛应用，主要种类有亮度温度计、全辐射温度计和比色温度计等。但是，传统测量方法需事先已知待测对象的表面发射率，测量精度受制于测量对象表面发射率的精确获取，对于低发射率物体的温度测量影响尤为明显。

为摆脱发射率的限制，基于双波长的辐射测温技术得到了关注和发展。该方法通过对激光光源系统和双波长辐射测量系统进行协同控制，使得开展辐射测温时不需要事先已知被测物体表面发射率。但是现有装置为满足双波长激光发射器和接收器的间歇交替工作，往往配套设计了较为复杂的光学系统以传递激光和辐射能，涉及到的光学元件种类和数量也较多，影响了测量精度的进一步提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种旋转式双波长激光测温装置，通过旋转卡盘的应用，满足双波长激光发射器和接收器间歇交替运行的需求，解决了现有双波长激光测温装置光学系统过于复杂的问题。

为了实现上述目的，一种旋转式双波长激光测温装置，其包括：

第一旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定；

第二旋转卡盘，可360°旋转和在特定位置固定；

激光调制器与第一激光发生器和第二激光发生器连接，并固定于第一旋转卡盘；

放大器与第一光热效应探测器和第二光热效应探测器连接，并固定于第二旋转卡盘；

所述第一激光发生器，其产生具有第一波长的第一激光；

所述第二激光发生器，其产生具有第二波长的第二激光；

所述第一光热效应探测器和第二光热效应探测器两种波长的光信号转化成热信号；

所述放大器将来自第一光热效应探测器和第二光热效应探测器的信号进行放大；

所述计算电路将电信号转换为温度数值；

所述显示仪表用于显示温度测量数值；

所述装置还包括光学系统，所述光学系统包括物镜、第一准直透镜组、第二准直透镜组、第一滤光片和第二滤光片；

所述装置还包括恒温系统，用于维持第一滤光片和第二滤光片的温度恒定。

其中，所述激光调制器与第一激光发生器和第二激光发生器连接，并固定于第一旋转卡盘上，组成激光发射模块。通过调节第一旋转卡盘，可分别将第一激光发生器和第二激光发生器调整至激光发射位置，在激光调制器的控制下发出相应的激光束至目标表面，其中：

所述第一激光发生器具备光纤输出功能，输出激光中心波长范围800～1700nm，输出功率7～13W；

所述第二激光发生器具备光纤输出功能，输出激光中心波长范围800～1700nm，输出功率7～13W；

所述激光调制器通过函数发生器输出高低电平信号直接控制激光器的供电，实现所需频率的调制功能。