專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光纖鋼水溫度傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種屬于測(cè)溫傳感器裝置，尤其涉及一種光纖鋼水溫度傳感器。
背景技術(shù)：
在鋼水測(cè)溫技術(shù)中，廣泛使用快速熱電偶用于測(cè)溫傳感器。目前快速熱電偶存在以下問(wèn)題:1快速熱電偶原來(lái)基本上采用鉬銠絲，鉬銠的價(jià)格昂貴。2我國(guó)是鉬族金屬資源嚴(yán)重匿乏的國(guó)家，鉬銠價(jià)格飛漲，很多鋼廠(chǎng)改用鎢錸快速熱電偶，有些大廠(chǎng)不太重要的地方也改用鎢錸快速熱電偶，以降低生產(chǎn)成本。鎢錸快偶的精度、一致性都不理想。3快速熱電偶的工藝比較復(fù)雜，工序也比較多，全部屬于勞動(dòng)密集型企業(yè)。隨著勞動(dòng)力的短缺而帶來(lái)的人工成本的大幅度上漲，也是很多企業(yè)難以生存下去的原因。光纖傳感器是新型傳感器，可以對(duì)很多物理量如溫度、應(yīng)變、位移、壓力等進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。鋼水光纖傳感器用于測(cè)量鋼水的溫度，由于鋼水是熔融狀態(tài)，內(nèi)部溫度高且有很強(qiáng)的攪拌力，光纖傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，達(dá)到精準(zhǔn)測(cè)溫的目的。光纖傳感器技術(shù)，用來(lái)替代稀缺鉬銠及鎢錸貴金屬，提高測(cè)溫一致性，降低成本。本光纖鋼水測(cè)溫傳感器部分是由光纖、光電探測(cè)器組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有太多的其它影響因素，所以測(cè)量結(jié)果的可靠性高、一致性較好、成本較低。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述中存在的問(wèn)題與缺陷，本實(shí)用新型提供了一種光纖鋼水溫度傳感器，通過(guò)對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)在極其惡劣的鋼水中實(shí)現(xiàn)精確測(cè)溫。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:本實(shí)用新型所涉及一種光纖鋼水溫度傳感器，由防渣頭、溢流孔、耐火部件、窗口、黑體空腔、光學(xué)鏡頭、外保護(hù)套管、傳輸光纖、測(cè)溫槍、光譜轉(zhuǎn)化電路、二次儀表組成，所述防渣頭采用金屬材料制作成圓弧形空腔，通過(guò)耐高溫水泥粘接在耐火部件上，防渣頭周邊開(kāi)有溢流孔，耐火部件通過(guò)高溫膠粘接在外保護(hù)套管端部，耐火部件中間通光孔直接與窗口連接，窗口通過(guò)黑體空腔與光學(xué)鏡頭連接，黑體空腔固定在測(cè)溫槍內(nèi)，光學(xué)鏡頭和傳輸光纖頭部是個(gè)組件，固定在測(cè)溫槍的頭部。所述的窗口是雙平的，選用石英材料。所述的光學(xué)鏡頭和傳輸光纖頭部是個(gè)組件，固定在測(cè)溫槍的頭部，光學(xué)鏡頭選用石英材料。所述的外保護(hù)套管為浸透耐火泥的紙?zhí)淄病Ｋ龅暮隗w腔為長(zhǎng)度與直徑比大于10的空腔。所述的傳輸光纖為耐高溫光纖。所述的光譜轉(zhuǎn)化電路為探測(cè)器加電阻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。所述的二次儀表具有放大信號(hào)、處理運(yùn)算、輸出顯示的功能。當(dāng)測(cè)溫槍插入鋼水后，鋼水通過(guò)溢流孔流進(jìn)防渣頭內(nèi)部，鋼水溫度信號(hào)通過(guò)窗口和和黑體空腔到鏡頭成像，采集到瞬時(shí)的光學(xué)信號(hào)，通過(guò)傳輸光纖把信號(hào)傳送至探測(cè)器，把光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)送入信號(hào)處理單元，由電壓值換算獲取溫度信息。本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是:本實(shí)用新型提供的是一種能夠測(cè)量鋼水和熔融金屬內(nèi)部溫度的光纖溫度傳感器，可以對(duì)很多物理量如溫度、應(yīng)變、位移、壓力等進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)量。鋼水光纖傳感器用于測(cè)量鋼水的溫度，由于鋼水是熔融狀態(tài)，內(nèi)部溫度高且有很強(qiáng)的攪拌力，光纖傳感器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)的惡劣環(huán)境，達(dá)到精準(zhǔn)測(cè)溫的目的。光纖傳感器技術(shù)，用來(lái)替代稀缺鉬銠及鎢錸貴金屬，提高測(cè)溫一致性，降低成本。本光纖鋼水測(cè)溫傳感器部分是由光纖、光電探測(cè)器組成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有太多的其它影響因素，所以測(cè)量結(jié)果的可靠性高、一致性較好、成本較低。

圖1為本實(shí)用新型光纖鋼水溫度傳感器的傳感器頭部結(jié)構(gòu)圖附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1、防渣頭2、溢流孔3、耐火部件4、窗口 5、黑體空腔6、光學(xué)鏡頭7、外保護(hù)套管8、傳輸光纖9、測(cè)溫槍
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述:如圖1所示，一種光纖鋼水溫度傳感器，由防渣頭⑴、溢流孔(2)、耐火部件⑶、窗口(4)、黑體空腔(5)、光學(xué)鏡頭(6)、外保護(hù)套管(7)、傳輸光纖(8)、測(cè)溫槍(9)、光譜轉(zhuǎn)化電路、二次儀表組成。防渣頭(I)采用金屬材料制作成圓弧形空腔，通過(guò)耐高溫水泥粘接在耐火部件(3)上；防渣頭(I)周邊開(kāi)有溢流孔(2);耐火部件(3)通過(guò)高溫膠粘接在外保護(hù)套管(7)端部，耐火部件(3)中間通光孔直接與窗口(4)連接；窗口(4)通過(guò)黑體空腔
(5)與光學(xué)鏡頭(6)連接，黑體空腔(5)固定在測(cè)溫槍(9)內(nèi)，黑體空腔(5)為長(zhǎng)度與直徑比大于10的空腔；光學(xué)鏡頭(6)和傳輸光纖(8)頭部是個(gè)組件，固定在測(cè)溫槍(9)的頭部，光學(xué)鏡頭(6)選用石英材料；窗口(4)是雙平的，材料選用石英；外保護(hù)套管(7)為浸透耐火泥的紙?zhí)淄?；傳輸光纖(8)為耐高溫光纖；光譜轉(zhuǎn)化電路為探測(cè)器加電阻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。二次儀表具有放大信號(hào)、處理運(yùn)算、輸出顯示的功能。當(dāng)測(cè)溫槍(9)插入鋼水后，鋼水通過(guò)溢流孔(2)流進(jìn)防渣頭(I)內(nèi)部，鋼水溫度信號(hào)通過(guò)窗口(4)和和黑體空腔(5)到光學(xué)鏡頭(6)成像，采集到瞬時(shí)的光學(xué)信號(hào)，通過(guò)傳輸光纖(8)把信號(hào)傳送至探測(cè)器，把光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)送入信號(hào)處理單元，由電壓值換算獲取溫度信息。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，其傳感探頭制造容易，成本低，適用于冶金行業(yè)、科研試驗(yàn)對(duì)金屬液體溫度的監(jiān)測(cè)。以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式
，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種光纖鋼水溫度傳感器，由防渣頭、溢流孔、耐火部件、窗口、黑體空腔、光學(xué)鏡頭、外保護(hù)套管、傳輸光纖、測(cè)溫槍、光譜轉(zhuǎn)化電路、二次儀表組成，其特征在于，所述防渣頭采用金屬材料制作成圓弧形空腔，通過(guò)耐高溫水泥粘接在耐火部件上，防渣頭周邊開(kāi)有溢流孔，耐火部件通過(guò)高溫膠粘接在外保護(hù)套管端部，耐火部件中間通光孔直接與窗口連接，窗口通過(guò)黑體空腔與光學(xué)鏡頭連接，黑體空腔固定在測(cè)溫槍內(nèi)，光學(xué)鏡頭和傳輸光纖頭部是個(gè)組件，固定在測(cè)溫槍的頭部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖鋼水溫度傳感器，所述的窗口是雙平的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖鋼水溫度傳感器，所述的外保護(hù)套管為浸透耐火泥的紙?zhí)淄病?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖鋼水溫度傳感器，所述的黑體腔為長(zhǎng)度與直徑比大于10的空腔。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖鋼水溫度傳感器，所述的傳輸光纖為耐高溫光纖。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光纖鋼水溫度傳感器，所述的光譜轉(zhuǎn)化電路為探測(cè)器加電阻補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種光纖鋼水溫度傳感器，由防渣頭、溢流孔、耐火部件、窗口、黑體空腔、光學(xué)鏡頭、外保護(hù)套管、傳輸光纖、測(cè)溫槍、光譜轉(zhuǎn)化電路、二次儀表組成，所述防渣頭采用金屬材料制作成圓弧形空腔，通過(guò)耐高溫水泥粘接在耐火部件上，防渣頭周邊開(kāi)有溢流孔，耐火部件通過(guò)高溫膠粘接在外保護(hù)套管端部，耐火部件中間通光孔直接與窗口連接，窗口通過(guò)黑體空腔與光學(xué)鏡頭連接，黑體空腔固定在測(cè)溫槍內(nèi)，光學(xué)鏡頭和傳輸光纖頭部是個(gè)組件，固定在測(cè)溫槍的頭部。本實(shí)用新型涉及一種能夠測(cè)量鋼水和熔融金屬內(nèi)部溫度的光纖溫度傳感器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，其傳感探頭容易制作，成本低，適用于冶金行業(yè)、科研試驗(yàn)對(duì)金屬液體溫度的監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01K11/32GK203083739SQ20132006141
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月4日
發(fā)明者蔡捷偉, 蔡國(guó)華, 趙懷東 申請(qǐng)人:蔡捷偉