[实用新型]一种高温高压密闭腔内红外测温系统

说明书

本实用新型涉及一种高温高压密闭腔内红外测温系统，属于温度测量技术领域，解决现有测量方法误差大、不稳定的问题。该测温系统包括：红外测温仪、承压透镜、测温探管、冷却系统以及接触式热偶；承压透镜安装在密闭容器一侧的外壁上；测温探管设于密闭容器中且与承压透镜连接；测温探管的一端伸入高温区作为测温探管的热端，测温探管的另一端固定在承压透镜内壁上作为测温探管的冷端；冷却系统设置于密闭容器的靠近测温探管冷端的外壁上；接触式热偶的测温端设置在测温探管的热端的上方或下方。本实用新型提供的测温系统可用于高温高压密闭腔的测温。

技术领域

本实用新型涉及温度测量技术领域，具体为一种高温高压密闭腔内红外测温系统。

背景技术

高温高压密闭腔内的温度测量一直是难题，其原因是密闭腔体内的高温无法实现直接测量，例如使用压力烧结设备在生产某种粉末的过程中，其生产过程是在密闭的容器内对物料进行加热升温至2000℃，然后向容器内充入惰性气体对物料增压，压力升至9.0Mpa后进入长时间的保温保压阶段。物料在此工况下的变化是一个复杂的过程，需要在高压腔体内形成稳定的、均匀的温度场。

常见的工业测温技术主要有：接触式测温、非接触式红外测温。

接触式测温：传统的温度传感器，与被测设备进行直接接触来进行测温。此方式由于是直接接触的，每个测温点均需要安装一个测温装置。一般的热电偶，测温传感器等直接测温器具在高温高压的恶劣环境中无法使用。

非接触式红外测温仪测温：在规定的距离内将红外测温仪对准被测温点，调整焦距，使目标充满红外测温仪中的热传感平面，然后根据被测目标的材料设定合适的热辐射率，得到目标的温度。这是目前高温高压环境中常用的测温方式。现有技术的存在的缺陷：由于密闭容器内压力的变化以及高温环境中压力气体介质的扰动引起密闭容器内的挥发物或者粉尘贴附于用于红外测温的观察窗，红外测温用的玻璃视窗极易被污染，造成测温误差甚至无法测温，因此必须对玻璃视窗进行及时的清理。常用的办法是对玻璃视窗进行实时的气体吹扫，防止密闭腔体内粉尘杂质等贴附视窗造成污染。但在压力不断变化的高压的气体环境中对玻璃视窗进行实时的气体吹扫存在技术难度，一是吹扫气体的压力和流量需要一套复杂的装置来精确控制，实现起来难度大，成本高，效果不理想；二是吹扫气体会造成密闭容器内的压力升高，要不断的排出等量气体才能保证密闭容器内压力的稳定；三、高温气体的排出会造成气体流经管路温度升高，对管路造成破坏，存在安全隐患。

实用新型内容

鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种高温高压密闭腔内红外测温系统，用以解决现有测量方法误差大、不稳定的问题。

本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本实用新型提供了一种高温高压密闭腔内红外测温系统，该测温系统包括：红外测温仪、承压透镜、测温探管、冷却系统以及接触式热偶；承压透镜安装在密闭容器一侧的外壁上；测温探管设于密闭容器中且与承压透镜连接；测温探管的一端伸入高温区作为测温探管的热端，测温探管的另一端固定在承压透镜内壁上作为测温探管的冷端；冷却系统设置于密闭容器的靠近测温探管冷端的外壁上；接触式热偶的测温端设置在测温探管的热端的上方或下方。

在一种可能的设计中，冷却系统为环状夹套结构，包括水冷内壁和水冷外壁。

在一种可能的设计中，水冷外壁上靠近承压透镜一侧设置冷却水入口，水冷外壁上远离承压透镜一侧设置冷却水出口。

在一种可能的设计中，测温探管的内部中空，测温探管的热端封闭。

在一种可能的设计中，测温探管的冷端设有通气孔。

在一种可能的设计中，通气孔的数量为1或多个。

在一种可能的设计中，测温系统还包括云台，红外测温仪安装在云台上。