[实用新型]高速高温红外光子温度探测器

说明书

技术领域

本实用新型涉及高速高温红外光子温度探测器，属于探测器领域。

背景技术

温度探测器大体有两种：一种是低速热敏式红外温度探测器，另外一种是外挂热靶辅组式红外光子温度探测器，它们均应用于铁路车辆轴温探测，第一种探测器只能运用于低速运行的车辆中，并且，温度漂移严重；第二种虽然能适应高速车辆，但其本身不能对被探测物体的温度进行量化，借助于外挂热靶来完成，这种探测器不可进行高温探测，最大适应温度在150℃以内，不能对类似铁路车辆的热轮温度或其它温度较高(200℃以上)进行精确探测。

发明内容

本实用新型目的是为了解决现有温度探测器无没实现200℃以上高温的精确探测的问题，提供了一种高速高温红外光子温度探测器。

本实用新型所述高速高温红外光子温度探测器，它具有封装铝壳，封装铝壳上安装用于信号传送与交换的电缆，封装铝壳内设置有视场热源聚集光学系统、HgCdTe光子元件、信号一级放大电路、信号二级放大电路、信号与校准电压叠加电路、漂移抑制电路和三级制冷恒温控制电路，

视场热源聚集光学系统将扫描区经过的高速运动的物体的温度量聚集到HgCdTe光子元件上，HgCdTe光子元件的电信号输出端与信号一级放大电路的输入端相连，信号一级放大电路的输出端与信号二级放大电路的输入端相连，信号二级放大电路的输出端与信号与校准电压叠加电路的输入端相连；

漂移抑制电路的抑制反馈信号输出端与信号二级放大电路的抑制反馈信号控制端相连；

三级制冷恒温控制电路的制冷信号输出端与HgCdTe光子元件的制冷信号控制端相连。

本实用新型的优点：本实用新型所述高速高温红外光子温度探测器与现有探测器的最大区别就是该发明适应高速（≤380km/h）移动的物体，可探测高温，具有自行温度量化，无需外挂热靶等辅助温度量化设备。

本实用新型所述高速高温红外光子温度探测器降低了系统的复杂性，减少了辅助系统，降低故障率，输出准确性与灵敏度大大提高，能量损耗减少45%，而稳定性大大增加，由于该探测器的复杂性降低，在操作、使用、控制等方面将更加简单，同时也减少了因误操作带来的其它故障。

附图说明

图1是本实用新型所述高速高温红外光子温度探测器的原理框图。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述高速高温红外光子温度探测器，它具有封装铝壳，封装铝壳上安装用于信号传送与交换的电缆，封装铝壳内设置有视场热源聚集光学系统1、HgCdTe光子元件2、信号一级放大电路3、信号二级放大电路4、信号与校准电压叠加电路5、漂移抑制电路6和三级制冷恒温控制电路7，

视场热源聚集光学系统1将扫描区经过的高速运动的物体的温度量聚集到HgCdTe光子元件2上，HgCdTe光子元件2的电信号输出端与信号一级放大电路3的输入端相连，信号一级放大电路3的输出端与信号二级放大电路4的输入端相连，信号二级放大电路4的输出端与信号与校准电压叠加电路5的输入端相连；

漂移抑制电路6的抑制反馈信号输出端与信号二级放大电路4的抑制反馈信号控制端相连；

三级制冷恒温控制电路7的制冷信号输出端与HgCdTe光子元件2的制冷信号控制端相连。

本实施方式采用HgCdTe（碲镉汞）作为核心光敏材料，三级制冷真空充氮封装，响应速度2微妙以下，对最高500℃以下的发热高速（≤380km/h）运动的物体进行精确探测。

本实施方式所述高速高温红外光子温度探测器是一种非接触式的温度探测器，当发热物体在该系统的扫描区域内通过时，视场热源聚集光学系统1将扫描区经过的高速运动的物体的温度进行聚焦，焦点正好落在HgCdTe光子元件2上，探测器的光敏感器件HgCdTe光子元件2产生一定的热效应，将光信号转换成电信号，该电信号通过后期处理输出0-10V探测信号给采集系统，从而输出被探测的高速运动物体的温度值。

具体实施方式二：本实施方式对实施方式一作进一步说明，视场热源聚集光学系统1采用凸透镜来实现。

红外线打在凸透镜上，形成扫描区，当高速运动的物体经过该扫描区，凸透镜将光热能量聚焦到HgCdTe光子元件2上。

具体实施方式三：本实施方式对实施方式一作进一步说明，信号一级放大电路3采用以AD620高精度运算放大器为核心的电路来实现。

AD620高精度运算放大器功能，是将HgCdTe光子元件2输出的模拟电信号进行第一级放大。