一种防爆型制冷红外光谱成像装置制造方法及图纸

一种防爆型制冷红外光谱成像装置，包括：防爆壳体；制冷型机芯，设置在防爆壳体内；用于检测气体的红外光谱信息；玻璃窗口，设置在所述防爆壳体的一端；金属防护网，设置在壳体上与玻璃窗口相对位置的外侧。通过制冷型机芯可以检测泄漏气体的红外光谱信息，即使气体与环境温度相同或者气体泄漏很小，也可根据红外光谱的变化检测到气体的泄漏。进而可以更加有效、精确地对气体泄漏进行检测。

【技术实现步骤摘要】
一种防爆型制冷红外光谱成像装置
本技术涉及红外光谱成像领域，特别是指一种防爆型制冷红外光谱成像装置。
技术介绍
随着国内化工园区生产规模的大型化，园区内的生产装置分布多且密集，生产加工的物料中易燃易爆的物品种类多，有毒、易燃、易爆气体泄漏事故频发，极易造成重大人员伤亡和财产损失。目前化工园区气体泄漏监测主要采用的是防爆型热红外成像仪，当出现气体泄漏时，通过泄漏气体与外界环境的温度差异来进行判断。但是防爆型热红外成像仪工作时易受多种辐射源因素干扰，图像对比度低，对泄漏气体的检测精度较低，如果泄漏气体的温度与环境温度相同或相近或者泄漏点非常小时，很难检测到泄漏的发生。因此，亟需一种可用于化工园区的气体泄漏检测装置，可以更加有效、精确地对气体泄漏进行检测。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种防爆型制冷红外光谱成像装置，能够实现快速、高精度、大范围监测气体泄漏。一种防爆型制冷红外光谱成像装置，包括：防爆壳体；制冷型机芯，设置在防爆壳体内，用于检测气体的红外光谱信息；玻璃窗口，设置在所述防爆壳体的一端；金属防护网，设置在防爆壳体上与玻璃窗口相对位置的外侧。采用如上结构，通过制冷型机芯可以检测泄漏气体的红外光谱信息，即使气体与环境温度相同或者气体泄漏很小，也可根据红外光谱的变化检测到气体的泄漏。进而可以更加有效、精确地对气体泄漏进行检测。本技术优选，所述制冷型机芯包括红外光谱相机，在所述玻璃窗口相对位置具有镜头；以及用于为红外光谱相机降温的制冷器。本技术优选，所述红外光谱相机的工作波段与所述气体的光谱吸收波段相匹配。采用如上结构，通过使用与所要检测气体相应波段的红外光谱相机，可以进一步降低其他波段红外信息的影响，更加有效、精确地对气体泄漏进行检测。本技术优选，还包括与所述制冷器抵接，用于为制冷器降温的散热装置。采用如上结构，可以通过与制冷器抵接的散热装置来辅助制冷器散热，从而保证了防爆型制冷红外光谱成像装置可以长时间稳定运行，消除了温度上升对图像质量的影响。本技术优选，所述散热装置包括：水冷板，设置在防爆壳体内与制冷器抵接；冷却液箱，设置在防爆壳体内；热循环管，为两根连接水冷板与冷却液箱的管道；其中，水冷板与冷却液箱中具有冷却液，可通过热循环管流动。采用如上结构，给出了散热装置的具体结构，采用水冷的方式辅助制冷器散热，从而保证了防爆型制冷红外光谱成像装置可以长时间稳定运行，消除了温度上升对图像质量的影响。本技术优选，所述散热装置还包括热电制冷器，具有制冷面及制热面，其制冷面与冷却液箱充分接触。采用如上结构，通过热电制冷器可以将冷却液箱进行制冷，从而提高了散热装置的效率。本技术优选，所述散热装置还包括设置在防爆壳体外部的散热鳍片，散热鳍片与所述制热面充分接触。采用如上结构，可以通过热电制冷器快速将冷却液箱的热量传递给散热鳍片，通过散热鳍片快速将热量传递到外部空间。本技术优选，还包括设置在热循环管上与所述热电制冷器电连接的温控开关；温控开关可以在冷却液超过一定温度后打开所述热电制冷器。采用如上结构，可以通过水泵促使冷却液在水冷板与冷却液箱之间的循环，从而提高了热交换的效率。通过温控开关可以使散热装置自动工作，从而保证了防爆型制冷红外光谱成像装置的正常工作。本技术优选，所述玻璃窗口与镜头呈锐角设置。采用如上结构，使玻璃窗口与镜头呈锐角设置，可以将来自镜头的反射光反射到红外相机的视场以外，从而减弱或消除靶面范围内形成的冷反射黑斑，以提高红外相机的成像质量。本技术优选，所述金属防护网朝向玻璃窗口一侧为深色漫反射面。采用如上结构，通过使金属防护网朝向玻璃窗口一侧形成深色漫反射面，从而减小其对光线的反射率，从而减少了金属防护网与镜头之间的杂散光的反射，进而减弱或消除靶面范围内形成的冷反射黑斑，以提高红外相机的成像质量。本技术优选，所述玻璃窗口朝向金属防护网一侧镀有类金刚石薄膜；玻璃窗口朝向镜头一侧及镜头外侧镀有增透膜。采用如上结构，通过在玻璃窗口朝向金属防护网一侧镀有类金刚石薄膜，可以提高玻璃窗口的强度，起到保护作用，具有高硬度、耐磨损和真空摩擦学特性，在保证良好光学性能前提下作为耐磨涂层使用。通过在玻璃窗口朝向镜头一侧及镜头表层镀有增透膜，可以提高玻璃窗口及镜头的透射率，减弱反射率，从而减弱或消除靶面范围内形成的冷反射黑斑，以提高红外相机的成像质量。附图说明图1为实施例中防爆型制冷红外光谱成像装置的结构示意图；图2为图1中前端光学结构安装示意图；图3为图1中散热装置的结构示意图；图4为实施例中防爆型制冷红外光谱成像装置长时间工作时机芯的温度曲线图；图5为比较例中防爆型制冷红外光谱成像装置的结构示意图；图6为图5中前端光学结构安装示意图。附图标记说明防爆壳体1；制冷型机芯2；镜头21；散热孔22；玻璃窗口3；金属防护网4；散热装置5；水冷板51；散热鳍片52；热电制冷器53；冷却液箱54；热循环管55；冷水管551；热水管552；温控开关56；水泵57。具体实施方式实施例下面，结合视图对本申请的防爆型制冷红外光谱成像装置的具体结构进行详细的描述。图1为实施例中防爆型制冷红外光谱成像装置的结构示意图；图2为图1中前端光学结构安装示意图。如图1、图2所示，本申请的防爆型制冷红外光谱成像装置包括：呈圆柱形筒状的防爆壳体1；防爆壳体1内设置有制冷型机芯2，该制冷型机芯为制冷型红外光谱相机。制冷型机芯2在防爆壳体1内的一端设置有镜头21（指定该端为前端）。制冷型机芯2内的另一端设置有制冷器（未画出），可以对红外光谱相机进行降温，以保证红外光谱相机的正常工作。制冷型机芯2的外周面阵列设置有若干圆形的散热孔22，以便于制冷器进行散热。由于防爆型制冷红外光谱成像装置通常需要在室内或者室外持续工作，尤其是在夏季室外高温环境下。为了保障防爆型制冷红外光谱成像装置的正常工作，上述制冷器优选斯特林制冷器。斯特林制冷器具有结构紧凑、工作温度范围宽、启动快、效率高、操作简便等优点，因此目前大多数制冷型机芯选择其用作为可靠的冷源。但是由于斯特林制冷器的制冷原理，其制冷效果显著的同时，制冷机本身也会产生大量的热量。如果制冷器本身散热不及时就会导致其对制冷型机芯制冷的效果减弱，从而导致制冷型机芯的成像质量下降，并且制冷机寿命变短。为此本实施例中还设置了用于为制冷器散热的散热装置5。图3为图1中散热装置的结构示意图；如图3所示，防爆壳体1内的后端还设置有散热装置5。包括：设置在前端的水冷板51，水冷板51与上述斯特林制冷器的外部抵接，水冷板51的形状与斯特林制冷器相适配，以使水冷板51与斯特林制冷器的接触面积最大。设置在后端的散热鳍片52，散热鳍片52由防爆壳体1的后端露出，以便于散热。散热鳍片52的前端设置有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防爆型制冷红外光谱成像装置，其特征在于，包括：/n防爆壳体（1）；/n制冷型机芯（2），设置在防爆壳体（1）内，用于检测气体的红外光谱信息；/n玻璃窗口（3），设置在所述防爆壳体（1）的一端；/n金属防护网（4），设置在防爆壳体（1）上与玻璃窗口（3）相对位置的外侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种防爆型制冷红外光谱成像装置，其特征在于，包括：
防爆壳体（1）；
制冷型机芯（2），设置在防爆壳体（1）内，用于检测气体的红外光谱信息；
玻璃窗口（3），设置在所述防爆壳体（1）的一端；
金属防护网（4），设置在防爆壳体（1）上与玻璃窗口（3）相对位置的外侧。


2.根据权利要求1所述的防爆型制冷红外光谱成像装置，其特征在于，所述制冷型机芯（2）包括红外光谱相机，在所述玻璃窗口（3）相对位置具有镜头（21）；以及用于为红外光谱相机降温的制冷器。


3.根据权利要求2所述的防爆型制冷红外光谱成像装置，其特征在于，所述红外光谱相机的工作波段与所述气体的光谱吸收波段相匹配。


4.根据权利要求2所述的防爆型制冷红外光谱成像装置，其特征在于，还包括与所述制冷器抵接，用于为制冷器降温的散热装置（5）。


5.根据权利要求4所述的防爆型制冷红外光谱成像装置，其特征在于，所述散热装置（5）包括：
水冷板（51），设置在防爆壳体（1）内与制冷器抵接；
冷却液箱（54），设置在防爆壳体（1）内；
热循环管（55），为两根连接水冷板（51）与冷却液箱（54）的管道；
其中，水冷板（51）与冷却液箱（54）中具有冷却液，可通过热循环管（55）循环流动。


6.根据权利要求5所述的防爆型制冷红外光...

【专利技术属性】
技术研发人员：祖永祥，孙瑞莲，冯时，林能涛，陈林森，王晓强，
申请(专利权)人：南京智谱科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32