专利名称：一种光电温度传感装置及基于其的高温测量方法
技术领域：
本发明涉及光电温度传感领域，特别是涉及一种光电温度传感装置及基于其的高温测量方法。
背景技术：
工业中的许多生产中都离不开高温设备，且这些高温设备通常长期连续运行，由此所述高温设备的工作温度都很高，同时，所述高温设备还存在各种气体和粉尘污染，又由于工业生产特别是冶炼、电力生产、金属材料高温热处理等行业对温度等工艺参数的要求很严格，不且要准确度高、稳定性好、使用寿命长，还要求能够实现实时在线监控，这就要求所述高温设备具有性能优良、工作稳定性高、抗干扰能力强、耐腐蚀及使用寿命长等特点。目前，市面上的高温设备大多采用贵金属传感器(如钼铑-钼)进行长期在线的测量工作，但由于贵金属传感器(如钼铑-钼)的抗污染性能差、且贵金属传感器(如钼铑-钼)的耦丝极容易受到污染而变质，从而产生巨大的测量误差，甚至损坏，使用寿命短(在金属材料热处理设备如高温盐浴炉中使用寿命大约只有5 7个月)。这种情况下，不仅造成贵金属材料的过大消耗，生产成本增加，且由于需要频繁更换贵金属传感器，一定程度上也影响生产，更严重的是，由于测量误差及传输过程中的错误，温度数据抗扰能力差，不能真实的反映测量端的实际测量温度。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提供一种可在恶劣环境下进行测量工作的光电温度传感装置，以解决现有贵金属传感器因易损坏及测量误差带来的生产成本增加、测量数据抗扰能力差及实际测量温度不能得到真实反映的问题。第一方面，本发明提供了一种光电温度传感装置，包括感温管、光束处理模块、数字化处理�？榧癝R485总线转换电路。进一步地，所述数字化处理�？榘ú钩サ缏贰⒛Ｄ馐肿坏缏芳笆荽硇樽荒？�。进一步地，所述光束处理�？榘ü馐砟？楹凸獾缱荒？�。进一步地，所述光电转换�？榘ㄍ妇�、导光孔、光电转换元件及感光面。优选地，所述感温管由耐高温耐腐蚀的材料构成。优选地，所述感温管的材料为钢玉。优选地，所述感温管的材料为陶瓷。第二方面，本发明还提供一种高温测量方法，包括权上述任一所述的光电温度传感装置，所述高温测量方法包括以下步骤步骤a、将所述感温管放置于检测温场中，所述感温管内部产生热辐射和光亮强度，形成光束；步骤b、所述光束经过光束整理�？檎砗蟠镏了龉獾缱荒？椋�
步骤C、所述光束通过所述光电转换�？榈囊己驼恚缪怪担⒋椭了鍪只砟？椋徊街鑔、所述数字化处理�？槎运龉馐性怂愦砗蟮玫讲饬课露戎档氖中藕牛⒔霾饬课露戎档氖中藕糯镏了鯯R485总线转换电路；步骤e、所述SR485总线转换电路将所述数字化处理�？榈耐ㄐ沤涌谧怀蒘R485标准总线接口，从而所述测量温度值以网络协议的模式可与多个所述光电温度传感装置以及多台终端计算机联机通讯或组网，实现所述测量温度值的采集、远程控制和管理。进一步地，所述步骤c通过以下方式实现 所述光束通过所述光电转换�？榈耐妇岛偷脊饪锥怨馑俳幸己驼砗螅丈涠运龉獾缱荒？榈母泄饷嫔希佣缪怪担⒋椭了鍪只砟？�。进一步地，所述步骤d通过以下方式实现所述数字化处理�？榫赡Ｄ饬渴淙虢涌诮邮盏剿龅缪怪敌藕藕螅染伤霾钩サ缏方邢咝源砗头糯蟠椭了瞿Ｄ馐肿坏缏罚瞿Ｄ馐肿坏缏方蠥/D转换后获得数字信号，所述数字信号经由所述数据处理协议转换�？樽恢镣缧椋⒋镏了鯯R485总线转换电路。通过上述技术方案，在许多工业生产中可用所述光电温度传感装置代替传统的贵金属传感器，其使用寿命约为贵金属传感器的4飞倍，可有效减少贵金属消耗，大大降低生产成本，且因高温信号经所述感温管、所述光束整理模块、所述光电转换�？椤⑺霾钩サ缏芳八瞿Ｄ馐肿坏缏反砗螅倬伤鍪荽硇樽荒？樽怀晌缧椋菘谷拍芰η浚涔讨形蟛钚。烧媸档姆从臣觳馕鲁≈械氖导什饬课露龋乙蛩鯯R485总线转换电路将所述数字化处理模块的通信接口转换成SR485标准总线接口，从而所述测量温度值以网络协议的模式可与多个所述光电温度传感装置以及多台终端计算机联机通讯或组网，实现所述测量温度值的采集、远程控制和管理。
下面根据实施例和附图对本发明作进一步详细说明。图I为本发明中一种光电温度传感器装置的结构示意图。图2为本发明中一种光电温度传感器装置的原理框图。图3为本发明中高温测量方法的流程图。
具体实施例方式为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。请参考图I至图2，所述光电温度传感装置包括感温管(I)、光束处理�？�(2)、数字化处理模块(3)及SR485总线转换电路(4)。所述感温管(I)由耐高温耐腐蚀的材料构成，本发明中优选钢玉、陶瓷及其它合金材料，但并不对所述感温管(I)的材料进行限制。所述感温管(I)用于放置于检测温场中感测检测温场的温度，当所述感温管(I)感测到检测端的温度时，其内部会产生热辐射和光亮强度，不同温度温度时所述感温管(I)产生的热辐射和光亮强度也不同。请参考图2，所述光束处理�？�(2)包括光束整理�？�(21)和光电转换�？�(22)。所述光束处理�？�(2)用于整理所述感温管(I)传递过来的光电强度信号，从而产生一定规则的光束。请参考图12，所述光电转换�？�(22)包括透镜、导光孔、光电转换元件及感光面。所述感光面在不同的光亮强度下会产生不同的电压信号用于传递给所述数字化处理�？�
(3)。请参考图2，所述数字化处理模块(3 )包括补偿电路(31)、模拟数字转换电路(32 )及数据处理协议转换�？�(33 )。
所述补偿电路(31)用于对所述电压信号进行线性处理和放大后传递给所述模拟数字转换电路(32);所述模拟数字转换电路(32)可将线性处理后的电压信号转换成测量温度值的数字信号；所述数据协议转换�？�(33)可将所述测量温度值的数字信号转换为特定的网络协议。请参考图2，所述SR485总线转换电路(4)可将所述数字化处理�？榈耐ㄐ沤涌谧怀蒘R485标准总线接口，从而将所述测量温度值的数字信号以网络协议的模式可与多个所述光电温度传感装置以及多台终端计算机联机通讯或组网。请参考图2，所述光电温度传感装置还包括电源(5 )，用于给所述光电温度传感器装置的各部件进行电力供给。请参考图2和图3，使用所述光电温度传感装置进行高温测量时，主要包括以下步骤步骤a、将所述感温管(I)放置于检测温场中，所述感温管(I)内部产生热辐射和光亮强度，形成光束；步骤b、所述光束经过光束整理�？�(21)整理后传达至所述光电转换�？�(22)；步骤C、所述光束通过所述光电转换�？�(22)的引导和整理，产生电压值，并传送至所述数字化处理�？�(3)；步骤d、所述数字化处理�？�(3)对所述光束进行运算处理后得到测量温度值，并将所述测量温度值传达至所述SR485总线转换电路(4)；步骤e、所述SR485总线转换电路(4)将所述数字化处理�？�(3)的通信接口转换成SR485标准总线接口，从而所述测量温度值以网络协议的模式可与多个所述光电温度传感装置以及多台终端计算机联机通讯或组网，实现所述测量温度值的采集、远程控制和管理。请参考图2和图3，其中所述步骤c具体为所述光束通过所述光电转换�？�(22)的透镜和导光孔对光速进行引导和整理后，照射对所述光电转换�？�(22)的感光面上，从而产生电压值，并传送至所述数字化处理�？�(3 )。请参考图2和图3，其中所述步骤d具体为所述数字化处理�？�(3)经由模拟量输入接口接收到所述电压值信号后，先经由所述补偿电路(31)进行线性处理和放大传送至所述模拟数字转换电路(32)，经所述模拟数字转换电路(32)进行A/D转换后获得数字信号，所述数字信号经由所述数据处理协议转换�？�(33)转换至网络协议，并传达至所述SR485总线转换电路(4)。由上述技术方案可带来的有益效果为I、以所述光电温度传感器代替传统的贵金属传感器，其使用寿命长，约为贵金属传感器的4 5倍；2、以所述光电温度传感器代替传统的贵金属传感器，可有效减少贵金属消耗，大大降低生产成本；3、因高温信号经所述感温管、所述光束整理�？�、所述光电转换模块、所述补偿电路及所述模拟数字转换电路处理后，再经由所述数据处理协议转换�？樽怀晌缧�
议，数据抗扰能力强，传输过程中误差�。烧媸档姆从臣觳馕鲁≈械氖导什饬课露龋�4、因所述SR485总线转换电路将所述数字化处理�？榈耐ㄐ沤涌谧怀蒘R485标准总线接口，从而所述测量温度值以网络协议的模式可与多个所述光电温度传感装置以及多台终端计算机联机通讯或组网，可实现所述测量温度值的采集、远程控制和管理。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种光电温度传感装置，包括感温管(I )、光束处理�？�(2)及数字化处理�？�(3)，其特征在于，还包括SR485总线转换电路(4)。
2.如权利要求I所述的光电温度传感装置，其特征在于，所述数字化处理模块(3)包括补偿电路(31)、模拟数字转换电路(32 )及数据处理协议转换�？�(33 )。
3.如权利要求2所述的光电温度传感装置，其特征在于，所述光束处理�？�(2)包括光束整理�？�(21)和光电转换�？�(22 )。
4.如权利要求3所述的光电温度传感装置，其特征在于，所述光电转换模块(22)包括透镜、导光孔、光电转换元件及感光面。
5.如权利要求I所述的光电温度传感装置，其特征在于，所述感温管(I)由耐高温耐腐蚀的材料构成。
6.如权利要求I所述的光电温度传感装置，其特征在于，所述感温管(I)的材料为钢玉。
7.如权利要求I所述的光电温度传感装置，其特征在于，所述感温管(I)的材料为陶瓷。
8.—种高温测量方法，包括权f权7中任一所述的光电温度传感装置，其特征在于，包括以下步骤 步骤a、将所述感温管(I)放置于检测温场中，所述感温管(I)内部产生热辐射和光亮强度，形成光束； 步骤b、所述光束经过光束整理�？�(21)整理后传达至所述光电转换�？�(22)； 步骤C、所述光束通过所述光电转换�？�(22)的引导和整理，产生电压信号，并传送至所述数字化处理�？�(3)； 步骤d、所述数字化处理�？�(3)对所述光束进行运算处理后得到测量温度值的数字信号，并将所述测量温度值的数字信号传达至所述SR485总线转换电路(4)； 步骤e、所述SR485总线转换电路(4)将所述数字化处理�？�(3)的通信接口转换成SR485标准总线接口，从而所述测量温度值的数字信号以网络协议的模式可与多个所述光电温度传感装置以及多台终端计算机联机通讯或组网，实现所述测量温度值的采集、远程控制和管理。
9.如权利要求8所述的高温测量方法，其特征在于，所述步骤c通过以下方式实现 所述光束通过所述光电转换�？�(22 )的透镜和导光孔对光速进行引导和整理后，照射对所述光电转换�？�(22)的感光面上，从而产生产生电压值，并传送至所述数字化处理�？�(3)。
10.如权利要求8所述的高温测量方法，其特征在于，所述步骤d通过以下方式实现 所述数字化处理�？�(3)经由模拟量输入接口接收到所述电压值信号后，先经由所述补偿电路(31)进行线性处理和放大传送至所述模拟数字转换电路(32)，经所述模拟数字转换电路(32)进行A/D转换后获得数字信号，所述数字信号经由所述数据处理协议转换�？�(33)转换至网络协议，并传达至所述SR485总线转换电路(4)。
全文摘要
本发明提供了一种光电温度传感装置及基于其的高温测量方法，所述光电温度传感装置包括感温管、光束处理�？�、数字化处理�？榧癝R485总线转换电路。所述感温管感知检测温场的温度信号后转换为光束，依次经光束处理�？榻馐缪剐藕牛倬只砟？榇砗笞饬课露戎档氖中藕藕笤僮囟ǖ耐缧椋纱耍饬课露戎凳菘谷拍芰η浚涔讨形蟛钚。烧媸档姆从臣觳馕鲁≈械氖导什饬课露龋籗R485总线转换电路将数字化处理�？榈耐ㄐ沤涌谧怀蒘R485标准总线接口，从而测量温度值可以网络协议的模式可与多个光电温度传感装置以及多台终端计算机联机通讯或组网，实现测量温度值的采集、远程控制和管理。
文档编号G01J5/28GK102661802SQ20121013698
公开日2012年9月12日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者李正义, 胡承恩 申请人:安徽博源自动化仪表有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
