[发明专利]一种基于辐射测温的量热计

权利要求书

1.一种基于辐射测温的量热计，其特征在于，包括基座、底座、量热片、光电二极管、透镜成像系统和传感器座，

所述底座和基座连接安装形成支撑框架，量热片设置在基座顶端，所述透镜成像系统安装在底座内，传感器座通过螺纹与底座连接，同时压紧透镜成像系统，通过传感器座安装固定光电二极管，光电二极管安装在传感器座内，光电二极管的输出端与采集设备相连；

通过透镜成像系统收集辐射信号，通过光电二极管将辐射信号转换为电信号，通过采集设备记录量热片温度的变化历程；

所述量热片设置为吸热元件，其材料和厚度根据所测量的热流强度和测试时间确定，主要考虑因素为：量热片选择不同材料制备而成，量热片前面温度不超过所选择材料的允许使用温度；量热片背面温度不超过温敏漆涂层的允许使用温度；量热片的响应时间小于测试时间；

所述量热片前面温度、背面温度、响应时间按照式(6)、(7)、(8)计算：

式中：T_f为量热片前面温度、T_b为量热片背面温度、t_R为量热片响应时间、T₀为量热片测量前初始温度、α为量热片材料热扩散系数、k为量热片材料热导率、l为量热片厚度、q为量热片前面加载热流，即所要测量的热流，q_ratio为量热片背面测得热流值与加载热流的比值。

2.根据权利要求1所述一种基于辐射测温的量热计，其特征在于，还设置有辐射测温组件，辐射测温组件包括温敏漆涂层、激发光源、滤光片，

所述激发光源设置在底座上，通过压圈与激发光源的底座螺纹连接固定；温敏漆涂层涂敷于量热片下方，所述滤光片嵌设在光电二极管和透镜成像系统之间；

所述透镜成像系统收集温敏漆涂层的辐射信号，所述光电二极管将温敏漆涂层的辐射信号转换为电信号，通过采集设备的数据采集系统记录量热片温度的变化历程。

3.根据权利要求2所述一种基于辐射测温的量热计，其特征在于，所述透镜成像系统安装在底座内，依次安装橡胶圈和滤光片，通过橡胶圈隔离透镜系统和滤光片；所述滤光片设置为窄带滤光片，其安装于透镜与光电二极管之间，滤光片中心波长及通带范围对应温敏漆辐射光波长。

4.根据权利要求2所述一种基于辐射测温的量热计，其特征在于，所述激发光源波长与温敏漆涂层相匹配，激发光源照射温敏漆涂层产生辐射，所述温敏漆涂层的辐射强度随温度的升高而降低，利用光致发光的热猝灭效应测量量热片温度的变化。

5.根据权利要求1或2所述一种基于辐射测温的量热计，其特征在于，还设置有压圈a和压圈b，压圈a和压圈b的中间均设置有通孔，通过通孔走线，压圈a和压圈b的端面设置卡槽，通过卡槽安装；压圈a和压圈b的外壁设置有外螺纹，压圈a通过外螺纹与激发光源的底座螺纹连接固定；压圈b通过外螺纹与传感器座螺纹连接固定。

6.根据权利要求1或2所述一种基于辐射测温的量热计，其特征在于，所述底座和基座采用热传导率小的绝缘材料制备而成，通过基座固定量热片并与底座通过螺纹相连接，基座与量热片之间通过高温胶粘接，底座内表面设置为倾斜面，控制激发光源的照射范围和透镜成像系统的成像范围重合。

7.根据权利要求1或2所述一种基于辐射测温的量热计，其特征在于，所述底座的底部依次设置有倾斜面a、水平面、倾斜面b，倾斜面a和倾斜面b呈对称式设置在水平面的两侧，通过倾斜面a和倾斜面b安装激发光源，通过水平面安装透镜成像系统。

8.根据权利要求1所述一种基于辐射测温的量热计，其特征在于，适用于利用自发红外辐射测量温度，通过底座控制光电二极管和透镜成像系统呈正对式安装且无倾角。