一种高温热处理炉红外测温系统的制作方法

本发明涉及温度测量设备技术领域，更具体地，本发明涉及一种热处理炉红外测温装置。

背景技术：

高温测量一直是世界性难题，在高温状态下工况复杂，目前普遍使用的是非接触约占测温装置，双比色红外测温仪比单比色红外测温仪的抗干扰能力强，得到更为广泛的应用。

高温真空热处理状态下，双比色红外测温仪能够很好地测量温度；但双比色红外测温仪在一些特殊的工况下仍然无法准确地测量温度，例如在非真空状态下，且热处理的产品具有高度挥发物质，则双比色红外测温仪也无法准确测温。

目前能够实现抗干扰功能的红外测温装置是通过一根盲管伸入炉膛内，盲管内部与外界隔离，能够有效隔离产品挥发的物质，避免挥发物对红外测温仪造成干扰。盲管通常采用石墨管或高温陶瓷制成，物理性质硬脆易断，盲管与炉膛和外壳同时固定，由于炉膛内的保温层比较软，在热处理过程中容易出现变形，对盲管产生扭转力矩，容易使盲管断裂，增加生产成本，且更换操作麻烦，不仅浪费人力，还影响连续生产。

对于本领域的技术人员来说，如何避免盲管断裂，是目前需要解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明提供一种高温热处理炉红外测温系统，有效避免内插盲管受到应力折断，具体方案如下：

一种高温热处理炉红外测温系统，包括：

内插盲管，从外向内插入发热炉膛内，所述内插盲管的外端部外露于所述发热炉膛；

外伸通管，固定于防护外壳上，所述外伸通管的外端伸出于所述防护外壳；所述外伸通管的内端位于所述防护外壳和所述发热炉膛之间的腔体中；所述外伸通管的内端与所述内插盲管的外端活动连接；

光学测温装置，设置于所述外伸通管的外端。

可选地，还包括中间连接管，所述中间连接管的外端与所述外伸通管的内端嵌套插接；所述中间连接管的内端与所述内插盲管的外端嵌套插接。

可选地，所述中间连接管与所述外伸通管之间的间隙、以及所述中间连接管与所述内插盲管之间的间隙分别设置隔离垫。

可选地，所述隔离垫为石墨化碳毡。

可选地，所述外伸通管包括相互套装固定的石墨内管和金属外管；所述内插盲管为石墨管或高温陶瓷管。

可选地，所述内插盲管的外端部设置法兰盘，所述内插盲管的外端部通过法兰盘卡装于所述发热炉膛外表面设置的凹槽内；

所述外伸通管的中部设置法兰盘，所述外伸通管与所述防护外壳通过法兰盘由螺栓固定连接。

可选地，所述外伸通管上设置净化进气道，用于向所述外伸通管中通入净化气体；所述发热炉膛上设置净化出气道，用于排出净化气体。

可选地，所述外伸通管上设置流量计和进气阀，控制器根据所述流量计的检测值调节所述进气阀的开度。

可选地，所述净化出气道上设置排气阀、以及用于检测所述防护外壳和所述发热炉膛之间腔体气压的压力检测计，控制器根据所述压力检测计的检测值控制所述排气阀的开度。

本发明提供了一种高温热处理炉红外测温系统，其中内插盲管从外向内插入发热炉膛内，内插盲管的外端部外露于发热炉膛，内端伸入发热炉膛；外伸通管固定于防护外壳上，其外端伸出于防护外壳，其内端位于防护外壳和发热炉膛之间的腔体中；外伸通管的内端与内插盲管的外端活动连接，两都并非固定关系，当发热炉膛内的保温层受到高温变形时，内插盲管发生移动或转动，由于外伸通管和内插盲管可相对活动，两者之间不会出现应力集中现象，可避免断裂问题；在测量时通过设置于外伸通管外端的光学测温装置检测内插盲管的红外辐射，进一步得到发热炉膛内部的温度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的高温热处理炉红外测温系统的结构示意图。

图中包括：

发热炉膛1、防护外壳2、内插盲管3、外伸通管4、光学测量装置5、中间连接管6、隔离垫7、净化进气道8、净化出气道9。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种高温热处理炉红外测温系统，有效避免内插盲管受到应力折断。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的高温热处理炉红外测温系统进行详细的介绍说明。

如图1所示，为本发明提供的高温热处理炉红外测温系统的结构示意图；图中包括发热炉膛1、防护外壳2、内插盲管3、外伸通管4、光学测温装置5等结构，在发热炉膛1的内壁上设置保温层，防护外壳2罩设在发热炉膛1之外，在防护外壳2和发热炉膛1之间形成空腔。

内插盲管3从外向内插入发热炉膛1内，内插盲管3的外端部外露于发热炉膛1；这里所指的内端为指向发热炉膛1的一端，外端为远离发热炉膛1的一端。内插盲管3的内端部为封闭结构，外端部贯通设置；内插盲管3由发热炉膛1限位支撑，内插盲管3的主体部分位于发热炉膛1之内，外端部的局部外露于发热炉膛1的外部，保证内插盲管3的主体部分与发热炉膛1内腔实现充分的热交换，使内插盲管3内端的温度与发热炉膛1的温度保持相等。

外伸通管4固定于防护外壳2上，与前文所涉及的内插盲管3相同，图1中外伸通管4的下端靠近发热炉膛1，为内端；外伸通管4的上端远离发热炉膛1，为外端。外伸通管4的外端伸出于防护外壳2之外；外伸通管4的内端位于防护外壳2和发热炉膛1之间的腔体中。

外伸通管4的内端与内插盲管3的外端活动连接，也即外伸通管4与内插盲管3并非固定连接的关系，两者之间可沿同一轴线相对小幅度转动，也可沿轴线的方向相对小幅度平移。

光学测温装置5设置于外伸通管4的外端，外伸通管4的两端贯通设置，外伸通管4和内插盲管3位于同一轴线上，内插盲管3的外端与外伸通管4相连通，光学测温装置5经过外伸通管4可检测到内插盲管3的红外辐射。

内插盲管3与发热炉膛1内部的温度基本相同，在测量温度时，通过设置于外伸通管4外端的光学测温装置5检测内插盲管3的红外辐射，进一步得到发热炉膛内部的温度。

外伸通管4的内端与内插盲管3的外端活动连接，两都并非固定的一体式结构；当发热炉膛1内的保温层受到高温变形时，内插盲管3由保温层带动发生移动或转动，内插盲管3受到保温层带动时与外伸通管4相对活动，内插盲管3和外伸通管4之间不会出现应力集中现象，可避免断裂问题，提高了内插盲管3的使用寿命。

在上述方案的基础上，本发明的高温热处理炉红外测温系统还包括中间连接管6，中间连接管6独立于内插盲管3和外伸通管4；中间连接管6的外端与外伸通管4的内端嵌套插接，中间连接管6的内端与内插盲管3的外端嵌套插接。

通过设置中间连接管6，可减小内插盲管3和外伸通管4的长度，方便进行装配操作；此外，内插盲管3和外伸通管4均可相对于中间连接管6平移或转动，进一步降低内插盲管3对外伸通管4所造成的影响。

优选地，为了保证内插盲管3由保温层带动发生移动或转动时，尽量不与中间连接管6接触，中间连接管6与外伸通管4之间、以及中间连接管6与内插盲管3之间需要具有足够的间隙；由于存在间隙，为了避免挥发物进入外伸通管4、中间连接管6和内插盲管3形成的空腔之内，对温度测量造成干扰，需要在中间连接管6与外伸通管4之间的间隙、以及中间连接管6与内插盲管3之间的间隙分别设置隔离垫7，隔离垫7为柔性材料，隔离垫7不影响中间连接管6与外伸通管4的相对运动、以及中间连接管6与内插盲管3的相对运动；隔离垫7起到隔离异物的作用，一定程度上保证了测温精度。

优选地，本发明中的隔离垫7为石墨化碳毡，由碳毡经过高温石墨化处理，石墨化碳毡可隔离大颗粒的杂质，不隔绝空气。

优选地，本发明中的外伸通管4包括相互套装固定的石墨内管和金属外管，石墨材料制成的内管具有耐高温的性能，但石墨较为脆弱，外层设置金属管，可保证外伸通管4具有足够的结构强度，更耐冲击。

内插盲管3为石墨管或高温陶瓷管，可承受高温。

内插盲管3的外端部设置法兰盘，也即图1中的上端设置法兰盘；在发热炉膛1上部的外表面设置凹槽，凹槽环绕用于插装内插盲管3的通孔，内插盲管3的外端部通过法兰盘卡装于发热炉膛1外表面设置的凹槽内，以限定内插盲管3的周向位置。

外伸通管4的中部设置法兰盘，法兰盘呈环形，凸出于外伸通管4的外表面；外伸通管4与防护外壳2通过法兰盘由螺栓固定连接。

在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本发明中的外伸通管4上设置净化进气道8，通过净化进气道8向外伸通管4中通入净化气体，例如氩气或氮气；发热炉膛1上设置净化出气道9，用于排出净化气体。

净化气体从净化进气道8进入外伸通管4、中间连接管6和内插盲管3形成的空腔之内，形成气流，此空腔中的小颗粒干扰杂质随气流带动，经过隔离垫7进入发热炉膛1与防护外壳2之间的空腔内，并进一步从净化出气道9排出。

净化气体持续不断地流动，尽量减少外伸通管4、中间连接管6和内插盲管3形成空腔所受的干扰，提高测温的精度。

外伸通管4上设置流量计和进气阀，控制器根据流量计的检测值调节进气阀的开度，从而调节净化气体的进气量。

净化出气道9上设置排气阀、以及用于检测防护外壳2和发热炉膛1之间腔体气压的压力检测计，控制器根据压力检测计的检测值控制排气阀的开度，以调节气压大小；净化出气道9通过气泵将气体抽出。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。