[实用新型]红外线轴温传感器

说明书

本实用新型涉及一种探测运行列车车辆热轴防止燃轴事故发生的红外线传感器。它适用于以光栅温度作为探测背景的传感器。

目前国内普遍使用的探头，光栅装在红外线敏感元件前面，当探测时光栅关闭作为比较轴箱表面温度的背景，要求光栅温度应低于轴箱温度系统才能正确工作。由于探头一般要装在较密封的外壳内，因此，置于壳内的光栅散热条件差具有热惰性。当环境温度突然下降时，轴箱表面温度也随之而下降，由于光栅置于探头外壳内温度不会马上降下来，就可能高于轴箱表面温度，此时若进行轴温探测就会出现相反的信号，无法进行处理和判别导致系统不能正常工作。

本实用新型的任务是克服上述已有产品所存在的不足之处，设计一种红外线轴温传感器、以达到局部降温，节省致冷能耗的目标。

本实用新型是采用下述设计方案得以实现的。

一种红外线轴温传感器，其特征在于光栅定片固定环上装有一个半导体致冷器件，该半导体致冷器件上还装有“U”形散热片，在光栅定片固定环的前端装有光栅动片，红外元件与光栅定片固定环的后端相接，其间装有绝热套，前镜筒通过密封胶圈固定在面板上，红外元件固定在整体支架组合上，面板通过螺钉与外壳连接构成本传感器。    

附图1为本传感器总装图，其各标号为：

1、红外元件；2、绝热套；3、光栅定片固定环；4、“U”形散热片；5、半导体致冷器件；6、光栅动片；7、外壳；8、面板；9、前镜筒；10、密封胶圈；11、整体支架组合：

附图2为本传感器光路图，其各称号为：

12、锗透镜；13、光栅片；14、硫化锌片。

以下结合附图描述实施例。

如附图1所示，红外元件1固定在整体支架组合11上(通过螺钉)，在红外元件1的前端为绝热套2，在绝热套2的前端装有光栅定片固定环3，该光栅定片固定环3由光栅片13组成，在光栅定片固定环3的上端装有半导体致冷器件5，再其上装有“U”形散热片4。前镜筒9上装有硫件锌片14，该前镜筒9通过密封胶圈10固定在面板8上，面板8通过蠕钉与外壳7构成本传感器。

附图2为本传感器光路图，由图2可知，红外元件1通过硫化锌片14、光栅片13和锗透镜12接收列车轴箱表面温度幅射的红外能量。

本传感器的优点是：

1、采用半导体致冷器件5，带走光栅定片固定环3上的热量，降低其上的温度；

2、采取隔热措施，对光栅定片固定环3进行小范围局部致冷，以节省致冷能耗；

3、以外壳7为散热体，将半导体致冷器件5发出的热量传导到外壳7上散发，保证了致冷效果；

4、本传感器通过-45℃至60℃低、高温列行试验，仅消耗3.5瓦以下致冷功率，就能使光栅片13的温度低于外壳7的温度约5℃以下。

在传感器安装在钢轨两侧的防护器内摄取各个轴箱表面幅射的红外能量，将其转变为相应的电信号，经处理后可判别有无列车热轴。