[实用新型]一种内外分离且稳定的红外测温装置

说明书

本实用新型公开一种内外分离且稳定的红外测温装置，涉及红外测温技术领域，包括测温装置和测温通道；所述测温通道从设备外壁延伸至设备内部；所述测温装置设置于所述测温通道位于设备外端的一侧。通过设置隔离装置，隔离装置将检测空间与被检测空间分离，并采用充气、抽气等方法，保证两个空间隔离。隔离管延伸至被测物体附近，隔离管阻隔了设备内粉尘及物料挥发物等进入测温通道，阻隔了被测对象被沉积物改变表面状态，阻隔了被测通道被堵塞，阻隔了视镜玻璃被污染，避免了被测对象不能固定或运动场合的测温，提高温度检测的准确性。

技术领域

本实用新型涉及红外测温技术领域，特别是涉及一种内外分离且稳定的红外测温装置。

背景技术

红外测温技术是一种在线式高科技检测技术，它具有远距离、不接触、不取样、不解体，又具有快速、直观等特点。在航空航天、医疗、电子、农业、冶金等行业有着广泛的应用。但由于是非接触式测温，容易受到环境因素的干扰，影响其检测准确性，限制了使用。

红外测温能达到-50℃～3000℃应用范围。但这不能由一种型号的红外测温仪来完成。每种型号的测温仪都有自己特定的测温范围。红外测温是根据波长划分测温范围的，高温测温仪多工作在短波处，低温测温仪多工作在长波处，也有双波结合的，但成本高且长波易受污染测温不准。即使是短波抗干扰性强，在高温多粉尘及物料挥发物，被测对象被沉积物改变表面状态，被测通道被堵塞，视镜玻璃被污染，被测对象不能固定场合的测温等条件下，也存在测温不准的问题。

随着科技的发展，高温设备、超高温设备的需求也越来越多，且对温度的控制要求也越来越严格。如碳化硅单晶生长需要在2200℃-2400℃设备中完成，即便是很小的温差也会生长出不同晶型的单晶，氮化铝成形需要在1900℃设备中完成。就拿氮化铝来说，目前氮化铝烧结炉温度控制多采用热电偶监测控温，而热电偶存在高温下寿命短的问题，在1900℃使用条件下，平均每7天就需要更换一次热电偶，且由于高温下热电偶测温的不稳定性，导致高温时测温不准，造成温度控制不准。如果采用红外测温，省去了热电偶损坏的更换费用。但是使用红外测温，由于测温条件的限制，测得的温度还是存在精度不高的问题。一般高温设备、超高温设备内部由石墨及碳纤维制品组成整个热场，粉尘较多。高温下设备内部件及处理物(简称物料)挥发非常严重，高浓度的粉尘及挥发物会导致被测物红外辐射能量被大量散射，降低了红外辐射能量传播的通畅度，造成红外测温仪测温偏差，满足不了生产工艺的需求，粉尘及挥发物会沉积到视镜玻璃上，导致视镜污染，造成测温通路堵塞，严重影响测温准确性。在高温、压力的共同作用下，物料由于饱和蒸气压的关系会挥发损耗，就算是钼坩埚或氮化硼坩埚，表面也会挥发，使得被测表面发生变化，表面状态变得极不稳定，导致红外测温不准。碳化硅长晶设备也存在相同的问题，高温、粉尘及挥发物、再加上坩埚旋转，被测物品被测点表面不断发生变化，视镜污染等因素，整个测温就会不准，对单晶生产带来负面影响。

总结：在工业用高温设备、超高温设备中，影响红外测温准确性的因素有以下几点：

1.粉尘的影响。由碳纤维、石墨制品本身产生的粉尘、细小纤维，这种粉尘、细小纤维会随着气流冲刷不断产生，每次生产烧结时都会产生，并且很难清理。粉尘在测温通道上，影响测温光路；粉尘粘附在视镜玻璃上，测温通路堵塞，影响测温精度。

2.物料挥发的影响。高温真空下，物料挥发严重，真空度越高，挥发越严重，压力越大，挥发越少。但是就算在压力气氛下，1800℃以上物料也会产生微量颗粒物。挥发物沉积在被测物表面从而改变被测物表面状态，影响测温度精度；挥发物阻隔测温通路，挥发物沉积在视镜玻璃上，污染视镜玻璃，造成测温通路堵塞，影响测温精度。

3.表面稳定性的影响。有些高温设备中被测物体会旋转、振动或者上下运动，被测表面相对不稳定，会影响红外测温的准确性。就算静止固定的被测物，坩埚及密封箱或处理物也会定期更换或维护，表面位置会发生变化，破坏了表面稳定性，从而影响测温精度。