多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子領(lǐng)域，特別指多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)的焦?fàn)t類(lèi)型主要是JN43— 80型、66型和HN38— 96型。隨著市場(chǎng)對(duì)焦炭質(zhì)量要求的日益提高，焦?fàn)t各項(xiàng)溫度的準(zhǔn)確測(cè)量是對(duì)現(xiàn)行加熱制度檢查的必要手段，同時(shí)也為調(diào)整加熱制度提供了依據(jù)。原來(lái)的光學(xué)高溫計(jì)因不能連續(xù)測(cè)溫和數(shù)值記錄，并且存在人工記錄誤差等缺點(diǎn)，已不能滿(mǎn)足目前焦?fàn)t生產(chǎn)的需要。而一般市場(chǎng)中的紅外測(cè)溫儀，一臺(tái)儀器只能測(cè)量一個(gè)炭化室立火道底部的溫度，卻不能有效的解決焦?fàn)t的測(cè)溫工藝。
[0003]紅外測(cè)溫技術(shù)的理論基礎(chǔ)是普朗克定律等基本熱輻射定律。黑體對(duì)外輻射的能量是溫度和波長(zhǎng)的函數(shù)，對(duì)于同一溫度下的黑體，其對(duì)外輻射的能量按波長(zhǎng)有規(guī)律地分布，普朗克利用輻射量子統(tǒng)計(jì)理論推導(dǎo)出黑體在波長(zhǎng)間隔內(nèi)輻射的能量。紅外測(cè)溫儀就是將物體發(fā)射的紅外線(xiàn)的輻射能轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，求確定物體的溫度。
[0004]在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀檢測(cè)技術(shù)所構(gòu)成的系統(tǒng)，主要包括光學(xué)探頭、光纖、電子盒。光學(xué)探頭感應(yīng)被測(cè)物理的紅外光線(xiàn)，進(jìn)行濾光和聚焦光源。光纖將光學(xué)探頭聚焦的紅外光進(jìn)行傳遞給后級(jí)處理部分。電子盒的光電二極管感應(yīng)光纖傳過(guò)來(lái)的光信號(hào)，將它轉(zhuǎn)成為電信號(hào)，再通過(guò)電子電路處理、微處理的算法運(yùn)算，最終得到真實(shí)的溫度值，并輸出和顯示。
[0005]前述電子盒實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化和電信號(hào)處理，完全屬于純硬件電路處理信號(hào)的方式。一個(gè)電子盒處理一路的光電轉(zhuǎn)換，也就是說(shuō)一個(gè)電子盒只能檢測(cè)一個(gè)焦化爐的溫度，這樣，發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有充分地利用到電子電路的多路處理能力，同樣使得焦?fàn)t現(xiàn)場(chǎng)需要部署多個(gè)測(cè)溫儀來(lái)檢測(cè)，使得整個(gè)焦?fàn)t的測(cè)溫變得臃腫，甚至是浪費(fèi)成本。如今電子行業(yè)，尤其是電子芯片行業(yè)發(fā)展很快，集成度很高。數(shù)據(jù)處理速度快、功能強(qiáng)大、算法極其靈活、并且便于生產(chǎn)調(diào)試與維護(hù)?；谶@些原因，多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀既能充分地發(fā)揮出了電子電路的處理能力，又能將焦化的測(cè)溫系統(tǒng)變得更加合理。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中一臺(tái)測(cè)溫儀只能測(cè)量一個(gè)炭化室立火道底部的溫度的不足，提供一種多路的、集成度高、處理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、抗干擾性能強(qiáng)的多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀。
[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0008]多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀包括電子盒和分別通過(guò)光纖與所述電子盒相連的多個(gè)光學(xué)探頭。
[0009]所述光學(xué)探頭包括光學(xué)鏡片、鏡筒、光纖接口、多模光纖和吹掃器。
[0010]所述電子盒包括電源部分和分別與電源部分相連的信號(hào)預(yù)處理部分、核心處理部分、顯示部分和通信接口部分，所述多個(gè)光學(xué)探頭分別通過(guò)光纖與所述電子盒的信號(hào)預(yù)處理部分相連，所述核心處理部分分別與信號(hào)預(yù)處理部分、顯示部分和通信接口部分相連。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀包括電子盒和分別通過(guò)光纖與所述電子盒相連的四個(gè)光學(xué)探頭。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電源部分包括直流電源、熔斷器、第一濾波電路、第二濾波電路、第三濾波電路、第四濾波電路、第一電源、第二電源、第三電源和第四電源。所述直流電源與熔斷器相連，所述熔斷器通過(guò)第一濾波電路與第一電源相連。所述第一電源通過(guò)第二濾波電路與第二電源相連。所述第二電源連接第四電源并通過(guò)第三濾波電路與第三電源相連，所述第三電源與第四濾波電路相連。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述信號(hào)預(yù)處理部分包括依次相連的光電二極管、第一放大器和第二放大器。所述光電二極管與所述光學(xué)探頭相連，所述第二放大器與所述核心處理部分相連。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述核心處理部分包括LPC2148芯片。LPC2148芯片分別與所述信號(hào)預(yù)處理部分、所述顯示部分和所述通信接口部分相連。
[0015]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述LPC2148芯片包括:
[0016]線(xiàn)性回歸直線(xiàn)算法模塊，用于根據(jù)所述LPC2148芯片輸入端的電壓值，得到所述LPC2148芯片輸出端的溫度值。
[0017]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示部分包括五個(gè)數(shù)碼管和芯片，五個(gè)數(shù)碼管中的公共端連接芯片。
[0018]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述通信接口部分包括RS485通訊接口、4-20mA電流輸出接口、以太網(wǎng)通訊接口和無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)接口。
[0019]上述多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀利用電子電路技術(shù)，特別是其先進(jìn)、靈活、高效的處理方式，以及高集成度、穩(wěn)定性、自適應(yīng)性、多選擇性、可擴(kuò)展性的眾多優(yōu)點(diǎn)集于一身，再結(jié)合焦?fàn)t的具體情況，可以做到一臺(tái)紅外測(cè)溫儀測(cè)量和管理多個(gè)炭化室的溫度情況。極大地優(yōu)化了焦?fàn)t測(cè)溫的整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使得布局和測(cè)溫變得更加合理、簡(jiǎn)單化。除了工業(yè)常用的RS485通用接口以外，還增加了豐富的其他通訊接口，方便客戶(hù)的選擇。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為本實(shí)施方式四路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀基本結(jié)構(gòu)框圖。
[0021]圖2為圖1中四路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的流程框圖。
[0022]圖3為圖1中四路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的硬件流程框圖。
[0023]圖4為圖3中四路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的電路原理圖。
[0024]圖5為圖3中四路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的電路原理圖。
[0025]圖6為圖3中四路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的電路原理圖。
[0026]圖7為圖3中四路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的電路原理圖。
[0027]圖8為圖3中四路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的電路原理圖。
[0028]圖9為圖3中四路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的首選實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本實(shí)用新型的公開(kāi)內(nèi)容更加透徹全面。
[0030]需要說(shuō)明的是，當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是與另一個(gè)元件“相連”，它可以是直接與另一個(gè)元件連接，或者可能同時(shí)存在居中元件。
[0031]除非另有定義，本文所實(shí)用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本實(shí)用新型。
[0032]請(qǐng)參閱圖1，一種多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀，包括電子盒30和分別通過(guò)光纖20與所述電子盒30相連的多個(gè)光學(xué)探頭10。
[0033]在本實(shí)施方式中，上述多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀包括電子盒30和分別通過(guò)光纖20與該電子盒30相連的四個(gè)光學(xué)探頭10。
[0034]其中，電子盒30包括電源部分和分別與電源部分相連的信號(hào)預(yù)處理部分、核心處理部分、顯示部分和通信接口部分。
[0035]具體的，上述多個(gè)光學(xué)探頭10分別通過(guò)光纖20與電子盒30的信號(hào)預(yù)處理部分相連。
[0036]在本實(shí)施方式中，光學(xué)探頭10包括(1)光學(xué)鏡片:將接收和采集被測(cè)物輻射的紅外光線(xiàn)，(2)鏡筒:用于固定和保護(hù)光學(xué)鏡片，(3)鏡筒連接處的光纖接口:用于光通過(guò)光纖20進(jìn)行傳輸用的對(duì)接接口，(4)多模光纖:用于傳輸光信號(hào)，(5)吹掃器:用于鼓風(fēng)吹掃，使得整個(gè)光學(xué)探頭10的空氣循環(huán)，用于光學(xué)探頭10降溫作用。四路光學(xué)探頭10感應(yīng)被測(cè)物理的紅外光線(xiàn)，進(jìn)行濾光和聚焦光源。光纖20將光學(xué)探頭10聚焦的紅外光進(jìn)行傳遞給電子盒30。
[0037]信號(hào)預(yù)處理部分與核心處理部分相連。核心處理部分與顯示部分和通信接口部分相連。
[0038]上述多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的其中，信號(hào)預(yù)處理部分包括依次相連的光電二極管、第一放大器和第二放大器。
[0039]具體的，光電二極管與光學(xué)探頭10相連，第二放大器與核心處理部分相連。
[0040]其中，核心處理部分包括LPC2148芯片。
[0041]具體的，LPC2148芯片分別與核心處理部分、顯示部分和通信接口部分相連。
[0042]其中，顯示部分包括五個(gè)數(shù)碼管和芯片，五個(gè)數(shù)碼管中的公共端連接芯片。通信接口部分包括RS485通訊接口、4-20mA電流輸出接口、以太網(wǎng)通訊接口和無(wú)線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)接口。
[0043]上述多路在線(xiàn)式紅外測(cè)溫儀的多路光學(xué)探頭感應(yīng)到的紅外光，經(jīng)過(guò)電子盒30里的信號(hào)預(yù)處理部分，由信號(hào)預(yù)處理部分里的光電二級(jí)管將光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，再由信號(hào)預(yù)處理部分的第一放大器進(jìn)行電信號(hào)第一次放大，然后再經(jīng)過(guò)信號(hào)預(yù)處理部分的第二放大器進(jìn)行第二次放大。放大后的電信號(hào)經(jīng)過(guò)核心處理部分的LPC2148芯片進(jìn)行處理，最后通過(guò)通信接口部分輸出和顯示。
[0044]如圖2和圖3所示，電子盒30包括電源部分和分別與電源部分相連的信號(hào)預(yù)處理部分、核心處理部分、顯示部分和通信接口部分。四個(gè)光學(xué)探頭10分別通過(guò)光纖20與電子盒30的信號(hào)預(yù)處理部分相連。信號(hào)預(yù)處理部分與核心處理部分相連，核心處理部分與顯示部分和通信接口部分相連。四路光信號(hào)轉(zhuǎn)成電信號(hào)，再進(jìn)行電信號(hào)第一級(jí)放大，然后再經(jīng)進(jìn)行第二級(jí)放大。放大后的電信號(hào)經(jīng)過(guò)核心處理部分進(jìn)行處理，最后通過(guò)通信接口部分輸出和顯不。
[0045]如圖4所示，電源部分:包括直流電源、熔斷器、第一濾波電路、第二濾波電路、第三濾波電路、第四濾波電路、第一電源、