專(zhuān)利名稱(chēng)：高清晰度高溫?cái)z像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于對(duì)高溫少揭露進(jìn)行監(jiān)控的設(shè)備和裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高溫爐 內(nèi)物料、工件、晶體生長(zhǎng)及爐膛內(nèi)情況觀察的高溫?cái)z像裝置。
背景技術(shù)：
晶體的燒結(jié)與合成都是在封閉的高溫爐內(nèi)進(jìn)行，人們根本看不見(jiàn)爐內(nèi)晶體的生長(zhǎng) 過(guò)程，因此，要了解熱處理過(guò)程對(duì)晶體形貌、晶體生長(zhǎng)規(guī)律和性能的影響，只能等晶體出爐 以后，再進(jìn)行觀察、測(cè)量、分析和推測(cè)，這是一種常用的“黑箱實(shí)驗(yàn)”方法，每一次最多只能搞 清楚一個(gè)獨(dú)立變量在某一特定值時(shí)對(duì)晶體的影響。如果要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)參數(shù)，則需要做多次類(lèi) 似的實(shí)驗(yàn)，才能研究該參數(shù)對(duì)晶體形貌、生長(zhǎng)規(guī)律和性能的影響，造成材料、能源、設(shè)備和時(shí) 間的巨大浪費(fèi)，工作效率太低。視頻監(jiān)控系統(tǒng)以其直觀、方便、信息內(nèi)容豐富而被廣泛用于邊疆、公共交通、商場(chǎng)、 辦公大樓和停車(chē)場(chǎng)等安防產(chǎn)業(yè)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域，實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控裝置的安裝，在各行各 業(yè)均收到了良好的效果，深受人們喜愛(ài)。基于此，人們希望能夠?qū)⒁曨l監(jiān)控系統(tǒng)用于對(duì)高溫 爐窯內(nèi)火焰及生產(chǎn)構(gòu)件的實(shí)時(shí)監(jiān)控，提高工作效率。但是，如果將在常溫條件下工作的視頻 監(jiān)控系統(tǒng)直接用于高溫?zé)Y(jié)爐、水泥窯、玻璃熔融爐、晶體生長(zhǎng)爐等高溫設(shè)備爐內(nèi)的監(jiān)視， 系統(tǒng)不但無(wú)法很好的工作，而且壽命將大大縮短。目前，高溫視頻監(jiān)控系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于玻璃熔窯、水泥窯爐、冶金加熱爐、電廠鍋 爐等領(lǐng)域，可直接對(duì)火焰形狀、內(nèi)襯摩磨損、物料熔化、工件運(yùn)行和燒結(jié)等情況進(jìn)行觀察。采 用高溫視頻監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)單疇Re-Ba-Cu-CKRe是稀土元素)晶體的生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行觀察，結(jié)果 發(fā)現(xiàn)，在800°C以下，圖像的質(zhì)量還比較清晰，但當(dāng)溫度升到800°C以上時(shí)，圖像開(kāi)始逐漸模 糊，特別是當(dāng)溫度升到1000°C以上時(shí)，圖像變的更模糊，只能看到晶體生長(zhǎng)過(guò)程中晶體的輪 廓形貌，根本看不清晶體生長(zhǎng)的細(xì)節(jié)和變化過(guò)程。另外攝像機(jī)與高溫鏡頭被封閉在殼體內(nèi) 后，很難通過(guò)直接調(diào)節(jié)高溫鏡頭的焦距調(diào)節(jié)旋鈕來(lái)獲得清晰的圖像，如果要調(diào)節(jié)，每次就必 須將殼體打開(kāi)，待調(diào)試好、并重新安裝后才能使用，這樣使用起來(lái)極不方便。這種高溫視頻 監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對(duì)晶體生長(zhǎng)研究圖像質(zhì)量要求。在高溫?zé)Y(jié)技術(shù)領(lǐng)域，當(dāng)前迫切需要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種在高溫條件 下，能觀察到被燒結(jié)材料變化細(xì)節(jié)和過(guò)程的視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服上述高溫視頻監(jiān)控系統(tǒng)的缺點(diǎn)，提供一種顯 示效果清晰直觀、效率高的高清晰度高溫?cái)z像裝置。解決上述技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是在殼體的上端設(shè)置有上蓋，上蓋上設(shè)置有 安裝架以及與殼體內(nèi)相聯(lián)通的進(jìn)氣管和出氣管，安裝架上設(shè)置有攝像機(jī)，攝像機(jī)下端設(shè)置 有高溫鏡頭，高溫鏡頭上設(shè)置有端部與內(nèi)永磁體聯(lián)接的聯(lián)接板或聯(lián)接桿，內(nèi)永磁體的外端 面與殼體的內(nèi)壁之間保持有距離，殼體的下部外壁上設(shè)置有與內(nèi)永磁體極性相異的外永磁體，殼體下端內(nèi)設(shè)置有高溫玻璃，高溫玻璃與高溫鏡頭之間殼體上設(shè)置有濾光片固定板，濾 光片固定板的通光孔上設(shè)置有疊加的紅外截止濾光片和紫外截止濾光片，在殼體的外壁設(shè) 置有照明裝置。本發(fā)明的內(nèi)永磁體和外永磁體至少有1塊設(shè)置在同一個(gè)平面內(nèi)。本發(fā)明的紅外截止濾光片的截止波長(zhǎng)為0. 63 0. 73 μ m,紫外截止濾光片的截止 波長(zhǎng)為0. 38 0. 5 μ m。本發(fā)明的內(nèi)永磁體外端面與殼體內(nèi)壁之間的距離為0. 2 2mm。本發(fā)明的照明裝置為在殼體上設(shè)置有與導(dǎo)線連接的鹵鎢燈觀。本發(fā)明通過(guò)旋轉(zhuǎn)設(shè)置在殼體外壁上的永久磁體控制設(shè)置在殼體內(nèi)永久磁體的轉(zhuǎn) 動(dòng)，殼體內(nèi)的永久磁體通過(guò)傳動(dòng)桿使得焦距調(diào)節(jié)旋鈕轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了在殼體外對(duì)目鏡與物鏡 之間的距離調(diào)節(jié)，提高工作的方便性和工作效率；殼體外壁上設(shè)置有照明設(shè)備，向被監(jiān)控的 高溫爐內(nèi)提供照明條件，在高溫鏡頭下設(shè)置紅外截止濾光片和紫外截止濾光片，濾掉進(jìn)入 攝像機(jī)的紅外光和紫外光，提高了攝像機(jī)拍攝圖像的清晰度。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A-A剖視圖。圖3是本發(fā)明和現(xiàn)有高溫?cái)z像裝置對(duì)Gd-Ba-Cu-O超導(dǎo)材料在1020°C時(shí)晶體生長(zhǎng) 過(guò)程中的視頻截圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例1在圖1、2中，本實(shí)施例的高清晰度高溫?cái)z像裝置由殼體1、出氣管2、上蓋3、攝像機(jī) 4、安裝架5、進(jìn)氣管6、光源固定支架7、目鏡8、鏡筒9、焦距調(diào)節(jié)旋鈕10、上內(nèi)定位環(huán)11、內(nèi) 永磁體12、上外定位環(huán)13、外永磁體14、下外定位環(huán)15、下內(nèi)定位環(huán)16、右卡箍連接板17、 玻璃定位法蘭18、高溫玻璃19、卡箍20、物鏡21、紅外截止濾光片22、紫外截止濾光片23、 濾光片固定法蘭對(duì)、左卡箍連接板25、玻璃定位環(huán)沈、濾光片固定板27、鹵鎢燈觀、波紋管 29聯(lián)接構(gòu)成。殼體1用不銹鋼材料制成，在殼體1的上端用螺紋緊固連接件固定安裝有上蓋1， 上蓋1上安裝有進(jìn)氣管6和出氣管2，進(jìn)氣管6和出氣管2與殼體1內(nèi)相聯(lián)通，進(jìn)氣管6與 氣源接通后，可對(duì)殼體1內(nèi)進(jìn)行散熱，上蓋1的內(nèi)端面上用螺紋緊固連接件固定安裝有安裝 架5，安裝架5上用螺紋緊固連接件固定安裝有攝像機(jī)4，本實(shí)施例的攝像機(jī)4采用工業(yè)攝 像機(jī)，為市場(chǎng)上銷(xiāo)售的商品。在攝像機(jī)4的鏡頭4-1的下端通過(guò)螺紋聯(lián)接有目鏡8，目鏡8 的下端與鏡筒9連為一體，鏡筒9的下端通過(guò)螺紋聯(lián)接有焦距調(diào)節(jié)旋鈕10，焦距調(diào)節(jié)旋鈕 10的下端通過(guò)螺紋聯(lián)接安裝有物鏡21，目鏡8、鏡筒9、焦距調(diào)節(jié)旋鈕10、物鏡21聯(lián)接構(gòu)成 高溫鏡頭，高溫鏡頭為市場(chǎng)上銷(xiāo)售的商品。在焦距調(diào)節(jié)旋鈕10外圍用螺紋緊固連接件固定 聯(lián)接有卡箍20，卡箍20的左側(cè)焊接聯(lián)接有兩片左卡箍連接板25、右側(cè)焊接聯(lián)接有兩片右卡 箍連接板17，左卡箍連接板25和右卡箍連接板17為普通鋼板材料制成，左卡箍連接板25和右卡箍連接板17也可采用左右兩根聯(lián)接桿替換，在兩片左卡箍連接板25的外端之間和 兩片右卡箍連接板17的外端之間用型號(hào)為E-001AB的環(huán)氧樹(shù)脂各粘接有一塊內(nèi)永磁體12， 型號(hào)為E-001AB的環(huán)氧樹(shù)脂由深圳市廣信意膠業(yè)有限公司生產(chǎn)生產(chǎn)，內(nèi)永磁體12的外端面 與殼體1的內(nèi)壁之間保持有0. 2 2mm的距離。在殼體1的下部?jī)?nèi)壁左卡箍連接板25和 右卡箍連接板17的外端上方用螺紋緊固連接件固定聯(lián)接有上內(nèi)定位環(huán)11，殼體1的下部 內(nèi)壁左卡箍連接板25和右卡箍連接板17的外端下方用螺紋緊固連接件固定聯(lián)接有下內(nèi)定 位環(huán)16，上內(nèi)定位環(huán)11和下內(nèi)定位環(huán)16用于限定左卡箍連接板25和右卡箍連接板17的 外端上下移動(dòng)。殼體1的下部外壁上用螺紋緊固連接件固定聯(lián)接有上外定位環(huán)13和下外 定位環(huán)15，上外定位環(huán)13和下外定位環(huán)15普通鋼材制成，上外定位環(huán)13與上內(nèi)定位環(huán)11 在同一個(gè)水平平面內(nèi)，下外定位環(huán)15與下內(nèi)定位環(huán)16在同一個(gè)水平平面內(nèi)，上外定位環(huán)13 與下外定位環(huán)15之間同一直徑上左右兩側(cè)各吸附有一塊外永磁體14，外永磁體14的內(nèi)端 與內(nèi)永磁體12的外端極性相異，本實(shí)施例的外永磁體14與殼體1外表面的接觸端為S極， 內(nèi)永磁體12與殼體1內(nèi)表面的接近端的N極，外永磁體14與內(nèi)永磁體12之間產(chǎn)生相互吸 引力。操作者操作外永磁體14沿殼體1外表面做圓周轉(zhuǎn)動(dòng)，在磁力作用下，內(nèi)永磁體12跟 著轉(zhuǎn)動(dòng)，使得與左卡箍連接板25和右卡箍連接板17聯(lián)為一體的焦距調(diào)節(jié)旋鈕10轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí) 現(xiàn)對(duì)高溫鏡頭焦距的調(diào)節(jié)。在殼體1下端用螺紋緊固連接件固定安裝有玻璃定位法蘭18，殼體1下端內(nèi)玻璃 定位法蘭18上安裝有高溫玻璃19，高溫玻璃19上表面殼體1上用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián) 接有玻璃定位環(huán)26，玻璃定位環(huán)沈用于將高溫玻璃19固定在殼體1內(nèi)下端，防止高溫玻 璃19在殼體1下端內(nèi)上下移動(dòng)。殼體1下部高溫玻璃19與物鏡21之間殼體1上用螺紋 緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接有濾光片固定板27，濾光片固定板27的中心位置加工有通光孔，通光 孔上用濾光片固定法蘭M固定安裝有紅外截止濾光片22、紫外截止濾光片23，本實(shí)施例的 紅外截止濾光片22位于紫外截止濾光片23的上表面，也可將紫外截止濾光片23安裝在紅 外截止濾光片22的上表面，在本實(shí)施例中，紅外截止濾光片22的截止波長(zhǎng)為0. 68 μ η,紅外 截止濾光片22用于將波長(zhǎng)> 0. 68 μ m的紅外光全部濾掉，紫外截止濾光片23的截止波長(zhǎng) 為0. 47 μ m,紫外截止濾光片23用于將波長(zhǎng)為< 0. 47 μ m的紫色光全部濾掉。由于本發(fā)明 采用了紅外截止濾光片22、紫外截止濾光片23，大大提高了攝像機(jī)4所拍攝圖像的清晰度。在殼體1的外壁左右兩側(cè)用螺紋緊固聯(lián)接件各固定聯(lián)接安裝有1個(gè)光源固定支架 7，光源固定支架7上用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有波紋管四，波紋管四上安裝有鹵鎢 燈觀，光源固定支架7、波紋管29、鹵鎢燈觀聯(lián)接構(gòu)成本發(fā)明的照明裝置，鹵鎢燈觀用于 將本發(fā)明安裝在高溫爐上對(duì)被燒結(jié)的晶體或其它物料的燒結(jié)過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控時(shí)，提供照明條 件，提高了本發(fā)明所拍攝圖像的清晰度。這種結(jié)構(gòu)的高清晰度高溫?cái)z像裝置，通過(guò)對(duì)樣品形貌在不同溫度下隨時(shí)間變化細(xì) 節(jié)的觀察和分析，確定樣品的熔化溫度、熔化時(shí)間，可用于研究不同元素或化合物摻雜對(duì)樣 品的熔化溫度、熔化時(shí)間、樣品在籽晶引導(dǎo)下的晶體外延生長(zhǎng)溫度、各個(gè)溫度段的晶體生長(zhǎng) 速率、樣品中晶體隨機(jī)成核出現(xiàn)的溫度、晶體終止生長(zhǎng)的溫度等的影響規(guī)律，節(jié)約優(yōu)化晶體 生長(zhǎng)過(guò)程中的各種參數(shù)的時(shí)間，提高了工作效率。實(shí)施例2在本實(shí)施例中，紅外截止濾光片22的截止波長(zhǎng)為0. 63 μ m,紅外截止濾光片22用于將波長(zhǎng)> 0. 63 μ m的紅外光全部濾掉，紫外截止濾光片23的截止波長(zhǎng)為0. 38 μ m,紫外截 止濾光片23用于將波長(zhǎng)為< 0. 38 μ m的紫色光全部濾掉。其它零部件以及零部件的聯(lián)接 關(guān)系與實(shí)施例1的相同。實(shí)施例3在本實(shí)施例中，紅外截止濾光片22的截止波長(zhǎng)為0. 73 μ m,紅外截止濾光片22用 于將波長(zhǎng)> 0. 73 μ m的紅外光全部濾掉，紫外截止濾光片23的截止波長(zhǎng)為0. 5 μ m，紫外截 止濾光片23用于將波長(zhǎng)為< 0. 5 μ m的紫色光全部濾掉。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān) 系與實(shí)施例1的相同。實(shí)施例4在本實(shí)施例中，紅外截止濾光片22的截止波長(zhǎng)為0. 63 μ m,紅外截止濾光片22用 于將波長(zhǎng)> 0. 63 μ m的紅外光全部濾掉，紫外截止濾光片23的截止波長(zhǎng)為0. 5 μ m，紫外截 止濾光片23用于將波長(zhǎng)為< 0. 5 μ m的紫色光全部濾掉。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān) 系與實(shí)施例1的相同。實(shí)施例5在本實(shí)施例中，紅外截止濾光片22的截止波長(zhǎng)為0. 73 μ m,紅外截止濾光片22用 于將波長(zhǎng)> 0. 73 μ m的紅外光全部濾掉，紫外截止濾光片23的截止波長(zhǎng)為0. 38 μ m,紫外截 止濾光片23用于將波長(zhǎng)為< 0. 38 μ m的紫色光全部濾掉。其它零部件以及零部件的聯(lián)接 關(guān)系與實(shí)施例1的相同。實(shí)施例5在本實(shí)施例中，在兩片左卡箍連接板25的外端之間用型號(hào)為E-001AB的環(huán)氧樹(shù)脂 各粘接有一塊內(nèi)永磁體12，內(nèi)永磁體12的外端面與殼體1的內(nèi)壁之間保持有0. 3 2mm的 距離。殼體1的下部外壁上用螺紋緊固連接件固定聯(lián)接有上外定位環(huán)13和下外定位環(huán)15， 上外定位環(huán)13與下外定位環(huán)15之間左側(cè)吸附有一塊外永磁體14，外永磁體14與內(nèi)永磁 體12極性相異，并位于同一個(gè)平面內(nèi)。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關(guān)系與實(shí)施例1的相 同。為了驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果，發(fā)明人采用本發(fā)明實(shí)施例1制備的高清晰度高溫?cái)z 像裝置對(duì)單疇Y-Ba-Cu-O和Gd-Ba-Cu-O超導(dǎo)材料的晶體生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行了視頻監(jiān)控，并與沒(méi) 有在焦距調(diào)節(jié)旋鈕10上安裝焦距調(diào)整機(jī)構(gòu)、沒(méi)有安裝紅外截止濾光片22和紫外截止濾光 片23以及照明裝置的現(xiàn)有高溫?cái)z像裝置進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。在圖3中，圖3a是用現(xiàn)有高溫 攝像裝置對(duì)Gd-Ba-Cu-O超導(dǎo)材料在1020°C時(shí)晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的視頻截圖，圖北是本發(fā)明 對(duì)Gd-Ba-Cu-O超導(dǎo)材料在1020°C時(shí)晶體生長(zhǎng)過(guò)程中的視頻截圖。從圖3中可知，用本發(fā)明 裝置拍攝到的圖像很清楚，質(zhì)量很好。用現(xiàn)有高溫?cái)z像裝置拍攝到的圖像模糊不清，只能看 到晶體生長(zhǎng)過(guò)程中樣品的輪廓形貌，根本看不清晶體生長(zhǎng)的細(xì)節(jié)和變化過(guò)程，對(duì)于研究晶 體生長(zhǎng)而言圖像質(zhì)量很差。本發(fā)明拍攝的圖像模糊清楚，能看到晶體生長(zhǎng)過(guò)程中樣品的輪 廓形貌以及晶體生長(zhǎng)的細(xì)節(jié)和變化過(guò)程，提高了對(duì)單疇Y-Ba-Cu-O和Gd-Ba-Cu-O超導(dǎo)材料 晶體生長(zhǎng)的視頻圖像質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種高清晰度高溫?cái)z像裝置，在殼體(1)的上端設(shè)置有上蓋(3)，上蓋C3)上設(shè)置有 安裝架(5)以及與殼體(1)內(nèi)相聯(lián)通的進(jìn)氣管(6)和出氣管0)，安裝架( 上設(shè)置有攝 像機(jī)G)，攝像機(jī)(4)下端設(shè)置有高溫鏡頭，其特征在于高溫鏡頭上設(shè)置有端部與內(nèi)永磁 體(1 聯(lián)接的聯(lián)接板或聯(lián)接桿，內(nèi)永磁體(1 的外端面與殼體(1)的內(nèi)壁之間保持有距 離，殼體(1)的下部外壁上設(shè)置有與內(nèi)永磁體(1 極性相異的外永磁體(14)，殼體(1)下 端內(nèi)設(shè)置有高溫玻璃(19)，高溫玻璃(19)與高溫鏡頭之間殼體(1)上設(shè)置有濾光片固定板 (27)，濾光片固定板(XT)的通光孔上設(shè)置有疊加的紅外截止濾光片0 和紫外截止濾光 片(23)，在殼體(1)的外壁設(shè)置有照明裝置。
2.按照權(quán)利要求1所述的高清晰度高溫?cái)z像裝置，其特征在于所述的內(nèi)永磁體(12) 和外永磁體(14)至少有1塊設(shè)置在同一個(gè)平面內(nèi)。
3.按照權(quán)利要求1所述的高清晰度高溫?cái)z像裝置，其特征在于所述的紅外截止濾 光片02)的截止波長(zhǎng)為0.63 0.73 μ m，紫外截止濾光片Q3)的截止波長(zhǎng)為0. 38 0. 5 μ m0
4.按照權(quán)利要求1所述的高清晰度高溫?cái)z像裝置，其特征在于所述的內(nèi)永磁體(12) 外端面與殼體(1)內(nèi)壁之間的距離為0. 2 2mm。
5.按照權(quán)利要求1所述的高清晰度高溫?cái)z像裝置，其特征在于所述的照明裝置為在 殼體(1)上設(shè)置有與導(dǎo)線連接的鹵鎢燈08)。
全文摘要
一種高清晰度高溫?cái)z像裝置，在殼體的上端設(shè)置有上蓋，上蓋上設(shè)安裝架以及與殼體內(nèi)相聯(lián)通的進(jìn)氣管和出氣管，安裝架上設(shè)攝像機(jī)，攝像機(jī)下端設(shè)高溫鏡頭，高溫鏡頭上設(shè)端部與內(nèi)永磁體聯(lián)接的聯(lián)接板或聯(lián)接桿，內(nèi)永磁體的外端面與殼體的內(nèi)壁之間保持有距離，殼體的下部外壁上設(shè)與內(nèi)永磁體極性相異的外永磁體，殼體下端內(nèi)設(shè)高溫玻璃，高溫玻璃與高溫鏡頭之間殼體上設(shè)濾光片固定板，濾光片固定板的通光孔上設(shè)疊加的紅外截止濾光片和紫外截止濾光片，在殼體的外壁設(shè)照明設(shè)備。這種結(jié)構(gòu)的高溫?cái)z像裝置，實(shí)現(xiàn)了在殼體外對(duì)目鏡與物鏡之間的距離調(diào)節(jié)，提高了攝像機(jī)拍攝圖像的清晰度，可用于玻璃熔窯、水泥窯爐、冶金加熱爐的監(jiān)控。
文檔編號(hào)G03B15/05GK102116998SQ20101029139
公開(kāi)日2011年7月6日 申請(qǐng)日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者李佳偉, 李國(guó)政, 楊萬(wàn)民, 郭曉丹, 鈔曦旭 申請(qǐng)人:陜西師范大學(xué)