多色比色温度仪
专利汇可以提供多色比色温度仪专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种多色比 色温 度仪,采用了单根长光纤传输光 信号 ,光栅和棱镜组合和装置分色,内调制光敏线列进行光电检测, 单片机 或PC机对多色进行处理和完成测温。该 温度 仪的优点在于能更精确地测出 辐射 体的温度,能在恶劣环境下在线检测,能较好地克服光路上 水 蒸汽 、烟雾和粉尘的干扰。还具备重量轻和结构简单等优点。，下面是多色比色温度仪专利的具体信息内容。
1.一种多色比色温度仪，它由光学镜头(1)、光纤(2)、分色装置(3)、光敏线列(4)、信号处 理及显示(5)五部分组成。
2.权利要求1所说的温度仪，其特征在于单根长光纤(2)，其长度可从数十米到数百米。
3.权利要求1所说的温度仪，其特征在于分色装置(3)是由光栅与棱镜复合而成。
4.权利要求1所说的温度仪，其特征在于光敏线列(4)是由内调制光敏管集成。
5.权利要求1所说的温度仪，其特征在于单片机或PC机对多色信号进行比色处理，然后 算出被测体的真实温度。它们还能对光路上介质透过率进行修正。真实温度的公式是： T1i是用λ1与λi两色的比色温度，实时测量中它们是可测得的。C2为第二普朗克常数，λ1与λi 也是预知的。对 展开为下列级数： 因为α0＝0，可对(2)式取n-2次近似，通过(1)式列出n-2个独立方程，解出αi，…，αn-2个值， 代入(1)式就得到较真实的温度TC。为了消除测量误差，可以找出n-1个TC值进行平均，得 到更加可靠的结果。
本实用新型为一种温度仪
温度仪是一种测量温度的设备。如何在结构上进行改进，提高无接触测温的精度，满足恶 劣环境的在线检测和克服光路上水蒸汽等的干扰，一直是科技界和产业界十分关心的问题。如 《红外与毫米波学报》1998年6月第三期第221-225页的文章“多光谱辐射测温的理论研究” 指出，利用多光谱法可以测到辐射体的真实温度。实际上多光谱测温仍处于实验阶段。美国 IRCON公司对测温设备附加了水冷或风冷等装置，防止高温环境使电子元器件失效。为了克 服水蒸汽、烟雾和粉尘的干扰，IRCON公司又在光路上增加了吹拂管等部件。这些措施不仅增 加测温仪的体积和重量，使用极不方便，在线测温中也难长期可靠的使用。
本实用新型针对上述现有技术中存在的不足，提出一种带光纤的多色比色测温结构，改进 了辐射测温的精度，能够满足恶劣环境中的在线检测和较好地克服光路上水蒸汽、烟雾及粉尘 的干扰，并且简化了测量设备和减轻了重量。
本实用新型所说的温度仪由五部分组成：光学镜头(1)、单根长光纤(2)、光栅与棱镜复合 的分色装置(3)、内调制光敏线列(4)和信号处理系统及显示(5)。具体结构阐述如下：
附图2：光栅与棱镜复合的分色装置
本实用新型的具体结构是：光学镜头(1)后接单根长光纤(2)。根据现场需要，光纤长度可 从数十米至数百米。光纤末端紧接分色装置(3)，它包括入口处的凸透镜(6)，使光纤的出射光 变为平行光后投射到光栅(7)上，经棱镜(8)变成色散了的出射光，又通过一凸透镜(9)聚焦到 内调制光敏线列(4)上。聚焦的色散光成为色带落到线列的光敏面上，因此光敏线列中的每个 光敏管将检测出某一带宽和中心波长各异的光束，实现了多个波长的检测，为多色比色测温提 供了信号。
本实用新型结构多色比色测温原理如下：
用两色比色测温，有 TC是辐射体真实温度，在实时测量中T12是可以测出的，C2是普朗克第二常数，λ1和λ2是预先 知道的两个波长。若ε1和ε2非常接近，即 趋于0，则测出的比色温度T12是非常靠近真实 温度TC的。除了灰体外，ε1和ε2一般都是波长及辐射体温度的函数，因而 不可能等于0， 真实温度TC常常难以测到。
我们提出多色比色测温结构，其原理是 T1i是λ1和λi两色的比色温度，实时测量是可以测到的。λ1与λi也是预知的。ε1与εi虽是辐射 体温度的函数，在实时测量中，ε1与εi皆处于同一温度，在 的函数展开中可以归纳于常 系数中。假定： ∵ △λ1i→0 ∴ α0＝0
对n个色，可以在(3)式中取到(n-2)项，代入(2)式中得到(n-2)个独立方程，解出α1、α2 …αn-3和αn-2。将这些α值再代到(2)式中的任一个等式，就可以算出TC。由于实时测量中存在 测量误差，可以通过(2)式得到(n-1)个TC，然后取平均值会得到更好的结果。
本实用新型的上述运算是在单片机或PC机中完成的。
本实用新型采用了单根长光纤、光栅与棱镜复合的分色装置、内调制光敏线列和多色比色 测温技术，与现有技术比较具有如下优点：
1.比较精确地测出辐射体的真实温度。测温用的波长越多， 展开所取的项数也越 多，它的近似程度会更好，测出的温度更接近真实值。
2.能在恶劣环境下在线测温。光纤具有耐温、耐腐蚀、绕性好和抗电磁干扰等特点，因而 可将光学镜头安装在条件恶劣的现场，经光纤将辐射体的光信号传至远离现场的控制室进行 光电转换和信号处理，达到恶劣环境下在线测温的目的。
3.较好克服了光路上水蒸汽、烟雾和粉尘的干扰。比色测温本身具有减小水蒸汽等干扰 的优点。通常情况下水蒸汽等的透过率与波长有关，比色测温并不能完全克服水蒸汽等的干 扰。本实用新型使用了单片机或PC机，具在智能化特点，能对透过率与波长关系进行修正，较 好地克服了水蒸汽等的影响。
4.分色结构简单，体积小。常见的分色办法有带干涉滤色片的机械斩波器，分叉光纤加干 涉滤色片、半透半反射镜加干涉滤色片或庞大的纯棱镜分色系统。这些结构都较复杂，笨重而 体积庞大。用光栅与棱镜复合的分色装置，不仅体积小，结构简单，还可达到多个分色的目的。
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