本發(fā)明涉及溫度測量設(shè)備的，尤其涉及一種多波長的溫度測量裝置及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、多路色溫度計(jì)就是通過非接觸的方法來測量物體表面的輻射波發(fā)射，獲取特定條件下物體在不同波長下的光輻射強(qiáng)度，結(jié)合光譜發(fā)射率的各種模型，基于普朗克的黑體輻射計(jì)算得到靶物體表面的溫度分布，這種溫度計(jì)在等離子體物理、天體物理、地球物理、慣性約束聚變等研究中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

2、現(xiàn)有的多波長高溫計(jì)通常是利用各種光學(xué)鏡片將被測光源引入濾光片，利用濾光片的反射和透射對(duì)一束光進(jìn)行多次分束后再利用光學(xué)鏡片引入光電探測器中，經(jīng)光電探測器進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換輸出電信號(hào)至示波器，進(jìn)而得到溫度隨時(shí)間的演化圖像。

3、但上述的相關(guān)技術(shù)存在光收集效率低、光路調(diào)節(jié)復(fù)雜以及操作不夠簡便等缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種多波長的溫度測量裝置及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中多波長溫度計(jì)的光收集效率低、光路調(diào)節(jié)復(fù)雜繁瑣、操作不夠簡便的缺陷，能夠提高光的收集效率，且無需進(jìn)行復(fù)雜、繁瑣的光路調(diào)節(jié)，操作簡便。

2、本發(fā)明提供一種多波長的溫度測量裝置，包括：多個(gè)測量單元，每個(gè)所述測量單元均包括：

3、收光模塊，包括第一光纖、以及耦合于所述第一光纖其中一端的聚光單元，所述聚光單元用于采集靶物質(zhì)的光輻射，并將所述光輻射匯聚至所述第一光纖；

4、分光模塊，入口與所述第一光纖的另一端連接，用于對(duì)所述光輻射進(jìn)行分光處理，從而輸出具有特定波長的光信號(hào)；

5、光電探測器，入口與所述分光模塊的出口通過第二光纖連接，用于將所述分光模塊輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并輸出。

6、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，所述聚光單元包括平凸透鏡和雙凸透鏡。

7、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，多條所述第一光纖分為至少一組光纖組，所述收光模塊還包括與所述光纖組數(shù)量對(duì)應(yīng)的連接法蘭；

8、每個(gè)所述連接法蘭上設(shè)置有對(duì)應(yīng)所述光纖組內(nèi)第一光纖數(shù)量的通孔，所述第一光纖穿設(shè)于所述連接法蘭的通孔中并與通孔密封配合。

9、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，所述收光模塊還包括光纖支架，所述光纖支架上設(shè)置有對(duì)應(yīng)所述第一光纖數(shù)量的多個(gè)通孔，多根所述第一光纖穿設(shè)于所述光纖支架的通孔中，所述光纖支架沿著所述第一光纖的路徑布設(shè)有多個(gè)。

10、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，還包括箱體以及設(shè)置于所述箱體內(nèi)的支撐座；多個(gè)所述測量單元的所述分光模塊和所述光電探測器集成連接于所述支撐座上。

11、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，所述支撐座設(shè)置有至少兩層，每個(gè)所述測量單元的所述分光模塊和所述光電探測器設(shè)置于所述支撐座的同一層上，并且，每層上的所述分光模塊適用于輸出設(shè)定波長范圍內(nèi)的光信號(hào)。

12、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，所述支撐座設(shè)置有第一層和第二層，布置于所述第一層上的多個(gè)所述分光模塊用于輸出紅外光波長范圍的光信號(hào)，布置于所述第二層上的多個(gè)所述分光模塊用于輸出可見光波長范圍內(nèi)的光信號(hào)。

13、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，所述光電探測器包括si探測器和ingaas探測器；

14、所述si探測器用于可見光部分的探測，所述ingaas探測器用于紅外部分光的探測。

15、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，所述收光模塊還包括用于定位所述聚光單元位置的光學(xué)支架。

16、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，所述支撐座每層的中部位置鏤空，用于供電纜穿過。

17、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，所述分光模塊包括濾光片安裝座和濾光片；所述濾光片通過所述濾光片安裝座固定連接于所述支撐座上。

18、根據(jù)本發(fā)明提供的一種多波長的溫度測量裝置，所述支撐座每層的底部均設(shè)置有開關(guān)電源，用于分別對(duì)每層的所述光電探測器供電。

19、本發(fā)明還提供一種多波長溫度測量系統(tǒng)，包括示波器以及上述任一項(xiàng)所述的多波長的溫度測量裝置，所述示波器設(shè)置有多個(gè)測量通道，用于接收多個(gè)光電探測器輸出的電信號(hào)。

20、本發(fā)明提供的多波長的溫度測量裝置及系統(tǒng)，測量靶物質(zhì)的溫度時(shí)，聚光單元能夠高效地收集靶物質(zhì)的光輻射并將光輻射匯聚至第一光纖，第一光纖能夠?qū)⒕酃鈫卧獏R聚的光輻射傳輸至分光模塊，光輻射經(jīng)分光模塊分光后得到具有特定波長的光信號(hào)，第二光纖能夠?qū)⒎止饽K輸出的光信號(hào)傳輸至光電探測器，光信號(hào)經(jīng)光電探測器轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，示波器等數(shù)據(jù)獲取設(shè)備獲取到光電探測器輸出的電信號(hào)后，得到每個(gè)波長下的光輻射強(qiáng)度隨時(shí)間的演化圖像，也就是溫度隨時(shí)間的演化圖像。相比較于相關(guān)技術(shù)，聚光單元能夠?qū)Π形镔|(zhì)的光輻射進(jìn)行高效地匯聚收集，第一光纖能夠?qū)⒕酃鈫卧占墓廨椛渲苯右敕止饽K中，第二光纖能夠?qū)⒎止饽K輸出的光信號(hào)直接引入光電探測器中，極大地提高了光輻射的收集和傳輸效率，且整套裝置中不存在由各種光學(xué)鏡片組成的光路，因而省去了復(fù)雜、繁瑣的光路調(diào)節(jié)步驟，提高了實(shí)際應(yīng)用中的便捷性。

技術(shù)特征：

1.一種多波長的溫度測量裝置，其特征在于，包括：多個(gè)測量單元，每個(gè)所述測量單元均包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長的溫度測量裝置，其特征在于，所述聚光單元(11)包括平凸透鏡和雙凸透鏡。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長的溫度測量裝置，其特征在于，多條所述第一光纖(10)分為至少一組光纖組，所述收光模塊(1)還包括與所述光纖組數(shù)量對(duì)應(yīng)的連接法蘭(13)；

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長的溫度測量裝置，其特征在于，所述收光模塊(1)還包括光纖支架(12)，所述光纖支架(12)上設(shè)置有對(duì)應(yīng)所述第一光纖(10)數(shù)量的多個(gè)通孔，多根所述第一光纖(10)穿設(shè)于所述光纖支架(12)的通孔中，所述光纖支架(12)沿著所述第一光纖(10)的路徑布設(shè)有多個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任意一項(xiàng)所述的多波長的溫度測量裝置，其特征在于，還包括箱體以及設(shè)置于所述箱體內(nèi)的支撐座(4)；多個(gè)所述測量單元的所述分光模塊(2)和所述光電探測器(3)集成連接于所述支撐座(4)上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多波長的溫度測量裝置，其特征在于，所述支撐座(4)設(shè)置有至少兩層，每個(gè)所述測量單元的所述分光模塊(2)?和所述光電探測器(3)設(shè)置于所述支撐座(4)的同一層上，并且，每層上的所述分光模塊(2)適用于輸出設(shè)定波長范圍內(nèi)的光信號(hào)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多波長的溫度測量裝置，其特征在于，所述支撐座(4)設(shè)置有第一層(40)和第二層(41)，布置于所述第一層(40)上的多個(gè)所述分光模塊(2)用于輸出紅外光波長范圍的光信號(hào)，布置于所述第二層(41)上的多個(gè)所述分光模塊(2)用于輸出可見光波長范圍內(nèi)的光信號(hào)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多波長的溫度測量裝置，其特征在于，所述光電探測器(3)包括si探測器和ingaas探測器；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多波長的溫度測量裝置，其特征在于，所述收光模塊(1)還包括用于定位所述聚光單元(11)位置的光學(xué)支架。

10.一種多波長溫度測量系統(tǒng)，其特征在于，包括示波器以及如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述的多波長的溫度測量裝置，所述示波器設(shè)置有多個(gè)測量通道，用于接收多個(gè)光電探測器(3)輸出的電信號(hào)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及溫度測量設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，提供一種多波長的溫度測量裝置及系統(tǒng)，溫度測量裝置包括多個(gè)測量單元，每個(gè)測量單元均包括：收光模塊，包括第一光纖、以及耦合于第一光纖其中一端的聚光單元；分光模塊，入口與第一光纖的另一端連接，用于對(duì)光輻射進(jìn)行分光處理并輸出具有特定波長的光信號(hào)；光電探測器，入口與分光模塊的出口通過第二光纖連接，用于將分光模塊輸出的光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并輸出。如此設(shè)置，聚光單元能夠?qū)Π形镔|(zhì)的光輻射進(jìn)行高效地匯聚收集，第一光纖和第二光纖能夠?qū)饩€進(jìn)行高效地傳輸，極大地提高了光輻射的收集和傳輸效率，整套裝置中不存在由各種光學(xué)鏡片組成的光路，省去了復(fù)雜、繁瑣的光路調(diào)節(jié)步驟，提高了實(shí)際應(yīng)用的便捷性。

技術(shù)研發(fā)人員：雷瑜,程銳,楊杰,金雪劍,王昭,陳燕紅
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國科學(xué)院近代物理研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6