[发明专利]激光传感器温度控制装置、方法及包括该装置的传感器

说明书

本发明公开了一种激光传感器温度控制装置、方法及包括该装置的传感器，装置包括：鼓风装置、加热装置、导风管，及设置于激光传感器内部的散热装置和温度控制模块。导风管连接于鼓风装置与壳体之间。鼓风装置产生风压气流，加热装置将风压气流加热至设定温度值。壳体上设置有进风口和出风口，加热后的风压气流经导风管至进风口，再流经散热装置后从出风口排出。通过风压气流经过散热装置实现与激光传感器内部的热交换，温度控制模块用于监测激光传感器内部的温度值，并根据该温度值产生加热装置的控制命令。本发明能解决环境温度过高或过低均对激光传感器的测量精度和使用寿命造成影响的技术问题。

技术领域

本发明涉及轨道工程机械技术领域，尤其是应用于铁路的养路机械钢轨探伤车探轮自动对中系统的辅助装置，特别是一种铁路钢轨探伤的激光传感器温度控制装置、方法及包括该装置的传感器。

背景技术

目前，国内钢轨探伤车多数装有激光自动对中系统。激光自动对中系统依靠激光传感器对轨廓进行检测来实时获取探轮在钢轨上的位置。激光传感器通常安装于车体探伤装置上，具体安装位置如附图1所示，图中5为钢轨，15为钢轨探伤车的轮对。激光传感器内部光学和电子元件正常工作需要有适宜的环境温度，温度过高和过低均会对激光传感器的测量精度和使用寿命造成严重影响。

探伤车作业环境温度范围较宽，激光传感器一般安装于钢轨探伤车的车体下部，而直接暴露在外部环境中。一方面，南方夏季温度较高，且激光器和相机正常工作时会产生一定热量，导致传感器内部温度升高。另一方面，北方冬季气温较低，寒冷季节作业开始时，低温启动很可能造成传感器内部元件产生不可逆的损坏。因此，温度过高或过低均会影响激光传感器的测量精度和使用寿命。

因此，研发一种对激光传感器内部温度实现控制的装置和方法来提升传感器的环境适应性变得十分重要。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种激光传感器温度控制装置、方法及包括该装置的传感器，以解决环境温度过高或过低均对激光传感器的测量精度和使用寿命造成影响的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种激光传感器温度控制装置的技术实现方案，激光传感器温度控制装置，用于对激光传感器进行温度控制，所述激光传感器包括壳体，及设置于所述壳体内部的相机和激光器。控制装置包括：鼓风装置、加热装置、导风管，及设置于所述激光传感器内部的散热装置和温度控制模块。所述导风管连接于鼓风装置与壳体之间。所述鼓风装置产生风压气流，所述加热装置将风压气流加热至设定温度值。所述壳体上设置有进风口和出风口，加热后的风压气流经所述导风管至进风口，再流经所述散热装置后从出风口排出。通过风压气流经过所述散热装置实现与激光传感器内部的热交换，所述温度控制模块用于监测所述激光传感器内部的温度值，并根据该温度值产生所述加热装置的控制命令。

进一步的，所述鼓风装置保持为常开状态，所述温度控制模块实时监测所述激光传感器内部的温度值。

进一步的，当所述激光传感器内部的温度值低于设定值时，所述温度控制模块控制加热装置开启，风压气流经过加热后到达所述散热装置，以实现对所述激光传感器内部的加热。

进一步的，所述控制装置进一步包括设置于所述壳体内部的辅助加热装置，所述辅助加热装置用于加快激光传感器内部在低温环境下的升温效率。

进一步的，所述温度控制模块根据激光传感器内部的温度值决定是否开启所述辅助加热装置以提升加热效率。当所述激光传感器内部的温度值达到正常工作的温度值后，所述温度控制模块关闭加热装置和/或辅助加热装置。

进一步的，当所述激光传感器内部的温度值高于设定值时，所述温度控制模块控制加热装置和辅助加热装置保持为关闭状态。此时所述鼓风装置产生的常温风压气流通过散热装置带走壳体内部的热量，实现对激光传感器内部的散热。