[实用新型]一种针对热分析仪的温度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种温度测量装置，特别是关于一种在测量密闭真空空间的整体温度场中应用的针对热分析仪的温度测量装置。

背景技术

现有的温度测量技术有接触式和非接触式两种。接触式测温方法包括膨胀式测温、电量式测温和接触式光电、热色测温等几大类。接触测温法在测量时需要与被测物体或介质充分接触,一般测量的是被测对象和传感器的平衡温度,在测量时会对被测温度有一定干扰。非接触式测温方法不需要与被测对象接触,因而不会干扰温度场,动态响应特性一般也很好,但是会受到被测对象表面状态或测量介质物性参数的影响。非接触测温方法主要包括辐射式测温、光谱法测温、激光干涉式测温以及声波测温方法等。

在现有的热分析仪器温度测量中主要采用的是热电偶测温方法，这种方法是一种接触式测温方法，可以测得实验进行所需的温度值，但是，这样也有着接触式测温的缺点——测量的是被测对象和传感器的平衡温度,在测量时会对被测温度有一定干扰。另外，这种方法只能获得一点的温度，不能获得热分析仪器内整体温度情况。

发明内容

针对上述问题，本实用新型的目的是提供一种针对热分析仪的温度测量装置，其克服了接触式测温的缺点，能精确地计量整体的温度环境、扩大温度测量范围。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：一种针对热分析仪的温度测量装置，其特征在于：该装置包括吸收红外辐射能量的传感器阵列、图像传感器、信号处理器、采集卡、计算机和显示器；所述传感器阵列和图像传感器均设置在密闭加热炉的坩埚内侧壁面；且所述传感器阵列通过连接线与位于所述密闭加热炉外部的所述信号处理器电连接，所述图像传感器通过连接线与位于所述密闭加热炉外部的所述采集卡电连接；所述传感器阵列将红外辐射信号传输至所述信号处理器，所述信号处理器将接收到的红外辐射信号处理后传输至所述计算机，所述图像传感器将所述密闭加热炉内图像信息经所述采集卡传输至所述计算机，并由所述显示器进行显示。

进一步，所述传感器阵列与所述信号处理器之间的连接线，以及所述图像传感器与所述采集卡之间的连接线都穿过所述密闭加热炉的炉壁，且所述连接线与所述炉壁之间采用密封件密封。

进一步，所述吸收红外辐射能量的传感器阵列采用由热探测器构成的红外焦平面阵列。

进一步，所述图像传感器采用CCD高温火焰图像探测器。

本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本实用新型采用在密闭加热炉内设置吸收红外辐射能量的传感器阵列和图像传感器对加热炉内进行非接触式测温，避免了接触式测温的缺点，同时在热分析实验过程中，加热炉内的温度分布情况不断发生变化，这种非接触式的测温方法能够实时在线观察监测热分析仪加热炉内的温度分布情况，不但能及时调整加热炉内温度，及时发现仪器故障、实验故障，更为热分析实验提供了可视化的温度图像数据，使得实验温度环境可以观察记录，为今后热分析实验的改善和发展提供了方便。2、本实用新型采用了辐射测温法，实现了测量不干扰被测温场，不影响温场分布，具有较高的测量准确度。3、本实用新型采用实时在线观察监测热分析仪加热炉内的温度分布情况，不但能及时调整加热炉内温度，及时发现仪器故障、实验故障，更为热分析实验提供了可视化的温度图像数据，使得实验温度环境可以观察记录。4、本实用新型结合了红外辐射测温和光谱测温方法，扩大了温度测量范围，可以广泛适用于测量密闭真空空间的整体温度场的温度测量，对于需精密测量整体环境温度的真空场合尤其适用。

附图说明

图1是本实用新型中辐射图像和光学图像获得过程示意图；

图2是本实用新型中温度图像融合过程示意图；

图3是本实用新型实施例中融合后的图像示意图。

具体实施方式

当热分析仪的加热炉环境为真空时，热量以热辐射的方式传播。热辐射是物体由于具有温度而辐射电磁波的现象。温度较低时，主要以不可见的红外光进行辐射，当温度为300℃时热辐射中最强的波长在红外区。当物体的温度升高时，向外辐射能量增加，相应地辐射光谱向波长短的方向移动。当物体的温度在500℃以上至800℃时，热辐射中最强的波长成分在可见光区。在加热炉加热过程中，随着温度的变化，辐射的电磁波发生变化。因此，本实用新型在整个过程中针对两种波长的电磁波所反映的温度情况进行研究，根据两种方式获得的信息融合，从而得到精确的温度信息。下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。