专利名称：采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光学测试技术领域，特别涉及红外测温仪器。
背景技术：
现在使用的双色红外测温仪实现比色功能的方式有两种，一种是调制盘式双色测温仪，它是采用分光镜将目标的红外辐射分为两束，可见光供人工瞄准，红外辐射再通过由两种波长范围的滤光片组成的调制盘分光，由马达带动调制盘匀速旋转，使目标的λ1和λ2波段的能量交替地照射在红外探测器上，产生两个电信号，通过两个电信号的比值推出目标的温度；另一种是双通道结构双色测温仪，它是由分色片将目标的红外辐射分成两路，一路通过滤光片1确定波长为λ1的辐射能量入射在红外探测器1上，另一路通过滤光片2确定波长为λ2的辐射能量入射在红外探测器2上，两个红外探测器分别给出相应的电信号，通过两个电信号的比值推出目标的温度。前一种测温仪由于有马达等运动部件，消耗功率大、故障多、寿命短、测温精度差；后一种测温仪采用两套分开的探测器，结构比较复杂，调试麻烦。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪，该测温仪所使用红外探测器是将两个响应不同红外辐射波段的红外探测器合为一体，结构简单、测试精度高、故障少、寿命长。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是一种采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪，包括测温仪壳体、可调焦镜筒、瞄准镜、电源插座、红外探测器、微处理器、显示器，所述可调焦镜筒位于测温仪壳体的尾端，瞄准镜、电源插座和显示器均安置在测温仪壳体的前端面板上，瞄准镜位于前端面板的中心位置，显示器和电源插座分别位于前端面板的上下位置，红外探测器和微处理器安装在测温仪壳体内，微处理器与电源插座、红外探测器及显示器通过导线连接在一起，红外探测器为两个探测器A和B叠加在一起，探测器A放置在探测器B的上侧，采用PN形式结合，封装在一个探测器壳体内，由探测器A和探测器B分别引出两条信号引线，该引线与微处理器连接，探测器A的顶面为接受被测物体红外辐射能量的灵敏面。
所述探测器A和探测器B分别响应于不同的红外辐射波段，这两个波段范围不重合、不叠加，探测器A所响应的红外辐射波段能透过探测器B所响应的红外辐射波段。
所述探测器A为硅制成的探测器，所述探测器B为锗、铟镓砷或硅中的任何一种制成的探测器。
本实用新型提供的采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪与现有的调制盘式双色测温仪及双通道结构双色测温仪相比，具有如下的有益效果1、与调制盘式双色测温仪相比，由于复合红外探测器不采用机械转动结构，克服了消耗功率大、故障多、寿命短的缺点。
2、与双通道结构双色测温仪相比，复合红外探测器结构简单，其工作原理是被测目标的红外辐射能量透过物镜投射到分光镜上，可见光到达目镜用以观察被测目标，红外辐射能量经分光镜反射到复合红外探测器的灵敏面(即探测器A上)，例如，探测器A响应于波段λa1-λa2范围，探测器B响应于红外辐射波段λb1-λb2范围，探测器A能透过λb1-λb2波段的红外辐射，两个探测器分别由信号引线输出电信号到微处理器，计算出两个信号的比值，由显示器给出温度数值。根据上述工作原理可以看出，该复合红外探测器调试及操作简便易行、测试精度高。
图1为采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪结构示意图；图2为复合红外探测器结构示意图；图3为采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪工作原理图。
具体实施例
采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪结构如图1所示，可调焦镜筒2安装在测温仪壳体1的尾端，瞄准镜3安装在测温仪壳体前端面板的中心位置，显示器7和电源插座4分别安装在壳体1的前端面板的上下部位，微处理器6与复合红外探测器5安装在测温仪壳体1内，微处理器6通过导线分别与红外探测器5、显示器7及电源插座4连接。复合红外探测器5的结构如图2所示，它由两个红外探测器5a和5b叠加在一起，探测器5a由硅制成，探测器5b由锗制成，将探测器5a置于探测器5b的上面，采用PN形式结合在一起，封装在探测器壳体8内，由探测器5a和5b分别引出两条信号引线9，该引线9输入到微处理器6中。
采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪的工作原理参见图1-图3，被测目标10为一冶炼炉内的钢水，钢水的辐射能量透过物镜11投射到分光镜12上，其可见光透过分划板13到达目镜14，用以观察被测目标10，通过调节物镜11的位置，经瞄准系统从目镜14中瞄准目标，目标10的红外辐射能量经分光镜12反射后聚集到红外探测器5a的顶面，探测器5a响应的波长为0.75-1.1mm，探测器5b响应的波长为1.15-1.7mm，探测器5a能透过波长为1.15-1.7mm的红外辐射波段，探测器5a和探测器5b将入射的光信号分别转化为电信号，并通过信号引线9输送到微处理器6，微处理器6将两个波段的信号比值计算为测试目标10的温度，并输送到显示器7上，显示出温度值，这种非接触式双色红外测温仪读数直观、性能稳定、安装使用方便、测量精度高。
权利要求1.一种采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪，包括测温仪壳体(1)、可调焦镜筒(2)、瞄准镜(3)、电源插座(4)、红外探测器(5)、微处理器(6)、显示器(7)，其特征在于所述可调焦镜筒(2)位于测温仪壳体(1)的尾端，瞄准镜(3)、电源插座(4)和显示器(7)均安置在测温仪壳体(1)的前端面板上，瞄准镜(3)位于前端面板的中心位置，显示器(7)和电源插座(4)分别位于前端面板的上下位置，红外探测器(5)和微处理器(6)安装在测温仪壳体(1)内，微处理器(6)与电源插座(4)、红外探测器(5)及显示器(7)通过导线连接在一起，红外探测器(5)为两个探测器(5a)和(5b)叠加在一起，探测器(5a)放置在探测器(5b)的上侧，采用PN形式结合，封装在一个探测器壳体(8)内，由探测器(5a)和探测器(5b)分别引出两条信号引线(9)，该引线(9)与微处理器(6)连接，探测器(5a)的顶面为接受被测物体(10)红外辐射能量的灵敏面。
2.根据权利要求1所述的采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪，其特征在于所述探测器(5a)和探测器(5b)分别相应于不同的红外辐射波段，这两个波段范围不重合、不叠加，探测器(5a)所响应的红外辐射波段能透过探测器(5b)所响应的红外辐射波段。
3.根据权利要求1所述的采用复合红外探测器制作的双色红外测温仪，其特征在于所述探测器(5a)为硅制成的探测器，所述探测器(5b)为锗、铟镓砷或硅中的任何一种制成的探测器。
专利摘要本实用新型公开了一种采用复合红外探测器的双色红外测温仪，该测温仪由光学瞄准系统、复合红外探测器、微处理器及显示器组成，复合红外探测器由两个探测器叠加在一起，采用PN形式结合，封装在一个探测器壳体，由硅制成的探测器A置于由锗、铟镓砷或硅中的任何一种制成的探测器B的上面，探测器A和探测器B响应于不同的红外辐射波段，且探测器A可透过探测器B所响应的波段，这种由复合红外探测器制作的双色红外测温仪性能稳定、安装使用调试方便、测量精度高，是理想的非接触式双色红外测温仪。
文档编号G01J5/00GK2556616SQ0224061
公开日2003年6月18日 申请日期2002年6月21日 优先权日2002年6月21日
发明者叶俊林, 夏清甫 申请人:北京市科海龙华工业自动化仪器有限公司