一种非制冷红外成像气体检漏装置及气体检漏仪的制作方法

1.本实用新型涉及气体检漏设备技术领域，具体涉及一种非制冷红外成像气体检漏装置及气体检漏仪。


背景技术：

2.红外成像气体检漏仪一般应用于石油、化工、电力等有污染气体泄漏的场景，其远距离检测的功能对比传统接触式检测可以更好地保护检测人员以及更适合大范围检查。但目前市面上主流的红外成像气体检漏仪大多是制冷型的，其结构较为复杂，价格颇为昂贵，很多企业并不能负担这种价格。
3.现有出现的非制冷型气体检漏仪，包括sf6(六氟化硫)气体检漏仪及ch
4 (甲烷)气体检漏仪，这些气体检漏仪通常仅能对单一的气体进行检漏，其适用范围较窄，在多场景使用时，需要配备多个不同的气体检漏仪，使用较为不便。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种非制冷红外成像气体检漏装置及气体检漏仪，以解决现有技术中存在的现有气体检漏仪因仅能对单一气体进行检漏而导致的适用范围窄，使用不便的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果；详见下文阐述。
5.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
6.本实用新型提供的一种非制冷红外成像气体检漏装置，包括依次设置的红外镜头装置、滤光片装置和红外机芯装置，其中：所述红外镜头装置朝向所述滤光片装置的一侧设置有通光孔；所述滤光片装置包括切换机构和与所述切换机构相连的多个滤光片，所述切换机构能带动所述滤光片运动，以使指定的所述滤光片对应所述通光孔。
7.优选地，所述滤光片装置包括ch4气体检测滤光片，所述ch4气体检测滤光片的保留波段设置为7～8.5μm。
8.优选地，所述滤光片装置包括sf6气体检测滤光片，所述sf6气体检测滤光片的保留波段设置为9～12μm。
9.优选地，所述切换机构设置为旋转切换机构。
10.优选地，所述旋转切换机构包括滤片支撑机构和驱动机构，其中：所有所述滤光片周向设置在所述滤片支撑机构上；所述驱动机构的输出端与所述滤片支撑机构传动相连，且能驱动所述滤片支撑机构转动。
11.优选地，所述旋转切换机构包括固定机构，所述驱动机构包括驱动电机和齿轮传动机构，其中：所述滤片支撑机构可转动设置在所述固定机构上；所述驱动电机固定设置在所述固定机构上，且通过所述齿轮传动机构与所述滤片支撑机构传动相连。
12.优选地，所述滤片支撑机构包括扇形支撑架，所述齿轮传动机构包括驱动齿轮，其中：所述扇形支撑架的圆心位置可转动设置在所述固定机构上，所有所述滤光片安装至所
述扇形支撑架上，且相对于所述扇形支撑架的圆心周向分布；所述扇形支撑架的弧边外壁上设置有传动齿条，所述传动齿条与所述驱动齿轮相啮合，所述驱动齿轮与所述驱动电机的输出端相连。
13.本实用新型提供一种气体检漏仪，包括检漏仪本体，所述检漏仪本体上设置有上述任一所述非制冷红外成像气体检漏装置。
14.优选地，所述镜头装置固定设置在所述检漏仪本体上；所述滤光片装置和所述红外机芯装置设置在所述检漏仪本体内。
15.优选地，所述检漏仪本体上设置有观察窗；所述检漏仪本体上设置有显示屏。
16.本实用新型提供的一种非制冷红外成像气体检漏装置及气体检漏仪至少具有以下有益效果：
17.所述非制冷红外成像气体检漏装置包括依次设置的红外镜头装置、滤光片装置和红外机芯装置，红外镜头装置、滤光片装置和红外机芯装置相互配合，能够有效对待检气体进行红外成像。
18.所述红外镜头装置朝向滤光片装置的一侧设置有通光孔，所述滤光片装置包括切换机构和与切换机构相连的多个滤光片，在实际使用的过程中，根据所要检漏的气体类型，选定对应的滤光片，并通过切换机构驱动该滤光片运动，使其与通光孔相对应，此时通过红外镜头装置、滤光片和红外机芯装置相互配合，即可获取该气体的红外成像，多个滤光片配合切换机构，能够适用于多种不同的气体，适用范围广泛。
19.所述气体检漏仪包括检漏仪本体，所述检漏仪本体上设置有非制冷红外成像气体检漏装置，气体检漏仪为非制冷型检漏仪，不但成本低廉，而且能够根据不同需求，检测不同类型的气体，适用范围广泛。
20.本实用新型通过红外镜头装置、滤光片装置和红外机芯装置相互配合，能够对气体进行红外成像，其为非制冷型，不但检漏效果显著，而且成本低廉，滤光片装置包括切换机构和多个滤光片，能够根据实际需求切换对应的滤光片，适用于多种不同类型的气体检漏，适用范围广泛。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
22.图1是本实用新型非制冷红外成像气体检漏装置结构示意图；
23.图2是本实用新型滤光片装置结构示意图；
24.图3是本实用新型滤光片装置另一视角结构示意图；
25.图4是本实用新型气体检漏仪结构示意图；
26.图5是本实用新型气体检漏仪另一视角结构示意图；
27.图6是本实用新型ch4气体红外吸收特征图；
28.图7是本实用新型sf6气体红外吸收特征图。
29.附图标记
30.1、检漏仪本体；2、非制冷红外成像气体检漏装置；21、镜头装置；22、滤光片装置；221、滤光片；222、切换机构；2221、滤片支撑机构；22211、传动齿条；22212、安装通槽；2222、驱动机构；22221、驱动电机；22222、驱动齿轮；2223、固定机构；23、红外机芯装置；3、观察窗；4、显示屏。
具体实施方式
31.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
32.实施例1：
33.本实用新型提供了一种非制冷红外成像气体检漏装置2，如图1所示，非制冷红外成像气体检漏装置2包括依次设置的红外镜头装置21、滤光片装置22 和红外机芯装置23，红外机芯装置23采用非制冷型红外机芯。
34.红外镜头装置21朝向滤光片装置22的一侧设置有通光孔，滤光片装置22 包括切换机构222和与切换机构222相连的多个滤光片221，切换机构222能带动滤光片221运动，以使指定的滤光片221对应所述通光孔。
35.检漏气体时，首先根据待检气体的类型，确认对应的滤光片221，之后通过切换机构222带动滤光片221运动，直至将该滤光片221调节至与所述通光孔相对应的位置，此时，即可对待检气体进行红外成像。
36.在红外成像的过程中，滤光片221滤掉其对应波段之外的红外辐射，保证被气体吸收后减弱的红外辐射不会被其他波段的能量掩盖，使滤光片221对应波段的红外辐射能量进入红外机芯装置23，从而完成对气体的红外成像显示。
37.因为多原子气体的分子具有较多的机械自由度，因此容易发生原子的旋转和振动跃迁运动，根据跃迁的频率，一些气体的分子较易吸收特定红外波段，使其自身产生原子运动，从而使经过这些气体的红外辐射能量被吸收减弱，由此实现气体的红外成像。
38.本实用新型通过红外镜头装置21、滤光片装置22和红外机芯装置23相互配合，一方面能够有效保证待检气体的红外成像效果，检漏效果显著，另一方面采用非制冷型，相比较传统制冷型气体检漏设备，成本低廉，通过设置多个滤光片221及带动滤光片221运动的切换机构222，使用者能够根据实际待检气体的类型，选择切换相应的滤光片221，适用于多种不同类型的气体检漏，适用范围广泛。
39.实施例2
40.实施例2建立在实施例1的基础上：
41.滤光片装置22包括ch4气体检测滤光片，ch4气体检测滤光片的保留波段设置为7～8.5μm。
42.所述保留波段是指滤光片221经滤光后所保留的红外辐射波段。
43.检测ch4气体时，所述ch4气体检测滤光片把7～8.5μm波段外的红外辐射滤掉，保证被气体吸收后减弱的红外辐射不会被其他波段的能量掩盖。
44.ch4气体的红外吸收特性如图6所示，图6中的纵坐标为信号强度，横坐标为波长，
在7～8.5μm波段有着明显的吸收峰，因此能够有效对ch4气体进行红外成像。
45.作为可选地实施方式，滤光片装置22包括sf6(六氟化硫)气体检测滤光片221，所述sf6气体检测滤光片的保留波段设置为9～12μm。
46.检测sf6气体时，所述sf6气体检测滤光片把9～12μm波段外的红外辐射滤掉，保证被气体吸收后减弱的红外辐射不会被其他波段的能量掩盖。
47.sf6气体的红外吸收特性如图7所示，图7中的纵坐标为信号强度，横坐标为波长，在9～12μm的波段有着明显的吸收峰，因此能够有效对sf6气体进行红外成像。
48.类似地，滤光片装置22还可包括其他波段的滤光片221，与其他待检气体相对应。
49.作为可选地实施方式，切换机构222设置为旋转切换机构。
50.采用所述旋转切换机构，通过旋转操作，实现滤光片221的切换，结构简单，切换效果显著。
51.作为可选地实施方式，如图2和图3所示，所述旋转切换机构包括滤片支撑机构2221和驱动机构2222。
52.所有滤光片221周向设置在滤片支撑机构2221上，驱动机构2222的输出端与滤片支撑机构2221传动相连，且能驱动滤片支撑机构2221转动。
53.滤片支撑机构2221一方面用于滤光片221的安装，另一方面为所述旋转切换机构的转动执行部件，滤光片221随其同步转动，驱动机构2222为所述旋转切换机构的动力部件，为旋转提供动力。
54.可选地，驱动机构2222设置为手动驱动机构，进一步可选地，所述手动驱动机构包括拨动轮和齿轮机构，所述拨动轮通过齿轮机构与滤片支撑机构 2221传动相连，通过手指推动拨动轮转动，能够带动滤片支撑机构2221转动，进而实现滤光片221的切换。
55.作为可选地实施方式，如图2和图3所示，所述旋转切换机构包括固定机构2223，驱动机构2222设置为电动驱动机构，所述电动驱动机构包括驱动电机22221和齿轮传动机构。
56.固定机构2223包括固定架，滤片支撑机构2221可转动设置在所述固定架上，驱动电机22221固定设置在所述固定架上，驱动电机22221通过所述齿轮传动机构与滤片支撑机构2221传动相连。
57.切换滤光片221时，驱动电机22221启动，通过所述齿轮传动机构带动滤片支撑机构2221转动，直至将指定滤光片221转动至对应通光孔的位置。
58.采用电动驱动机构2222，滤光片221切换操作便捷。
59.作为可选地实施方式，如图2和图3所示，滤片支撑机构2221包括扇形支撑架，所述齿轮传动机构包括驱动齿轮22222。
60.驱动齿轮22222连接设置在驱动电机22221的输出端上，所述扇形支撑架的圆心位置可转动设置在所述固定架上。
61.所述扇形支撑架设置有两个安装通槽22212，两个安装通槽22212相对于所述扇形支撑架的圆心周向分布，安装通槽22212与滤光片221相适配，滤光片221安装至安装通槽22212内。
62.所述扇形支撑架的弧边外壁上设置有传动齿条22211，传动齿条22211与驱动齿轮22222相啮合。
63.采用具有传动齿条22211的扇形支撑架与驱动齿轮22222相互配合，传动过程稳
定，有效保证滤光片221的切换的效果。
64.实施例2所述的非制冷型红外成像气体检漏装置主要适用于ch4气体和 sf6气体。
65.类似地，采用相同的原理，通过在所述扇形支撑架的安装通槽22212上安装其他不同波段的滤光片221，还适用于其他对应的气体检漏，种类多样。
66.类似地，通过在所述扇形支撑架上设置三个或者三个以上的安装通槽 22212，并安装相应波段的滤光片221，能够进一步提高其气体检漏的适用范围。
67.实施例3
68.实施例3建立在实施例2的基础上：
69.本实用新型提供一种气体检漏仪，如图4和图5所示，检漏仪本体1上设置有非制冷红外成像气体检漏装置2。
70.镜头装置21固定设置在检漏仪本体1上，滤光片装置22和红外机芯装置 23设置在检漏仪本体1内。
71.整体所述气体检漏仪呈相机形状。
72.作为可选地实施方式，如图4和图5所示，检漏仪本体1上设置有观察窗 3，使用时，使用者眼部对准观察窗3，便于检测部位图像的获取。
73.检漏仪本体1上设置有显示屏4，显示屏4能够直接显示所采集的图像。
74.检漏仪本体1上设置有控制键，包括按钮等，检漏仪本体1内部设置有电源装置。
75.所述气体检漏仪其结构及使用方式类似于现有相机，整体结构紧凑，使用操作便捷。
76.实施例3其镜头装置21与检漏仪本体1为固定连接，不可拆卸，其结构简单牢固，成本低。
77.实施例4
78.实施例4与实施例3的不同点在于：
79.滤光片装置22安装设置在镜头装置21上，所述红外机芯装置23设置在检漏仪本体1内。
80.镜头装置21与检漏仪本体1卡接相连，卡接结构可采用现有相机镜头与相机机身的卡接结构。
81.滤光片装置22和镜头装置21根据具体滤光片221的不同类型设置为多组。
82.在实际使用的过程中，通过更换相应的滤光片装置22和镜头装置21，从而实现多种气体的检漏。
83.该实施例其驱动电机22221的供电可采用独立设置在镜头装置21上的电池，也可通过一组插拔接插件与检漏仪本体1上的电源装置电连接，更换镜头时，在卡接操作的同时，还需通断插拔接插件操作。
84.实施例4其镜头装置21和滤光片装置22与检漏仪本体1采用可拆卸结构，通过设置多组镜头装置21和滤光片装置22，具有更大的适用范围。
85.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
86.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”、“若干”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
87.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
88.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。