一种耐高低温的摄像监视装置，包括：外筒、波纹管内筒、外视镜法兰、内视镜法兰、固定端盖焊接法兰、第一真空双层玻璃视镜、电加热丝、LED照明灯、摄像头、进气管、回气管、抽真空管、环形散流圈、气密性航空接插件、第一KF接头、第二KF接头、第三KF接头、绝热支撑，第一无氧铜密封圈、第二无氧铜密封圈、第三无氧铜密封圈、螺栓和第二真空双层玻璃视镜，外筒与内筒之间采用真空多层绝热的保温措施，当外部环境工况为高温工况时采用氮气冷却，当外部环境工况为低温工况时采用主动加热补偿，实现在高低温环境下摄像监视及照明设备正常工作。?
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及摄像监视装置，特别是一种耐高、低温的摄像监视装置，具体的是一种可以在-196°c (液氮温度)至+100°C环境下工作的耐高、低温摄像监视装置。
技术介绍
大型航空航天实验的空间环境模拟系统、商业化高低温箱、以及高低温交变实验室所进行的科学研究常需要可视化监控装置，以便及时观测目标空间内各个工作设备和被测对象的运行状况。较之观察窗方案，这种监控装置位于系统内部，不仅有利于观察隐蔽区域(观察窗的死角)的目标，大大扩展观察窗的视野；而且可基本消除因观察窗开孔而引起的漏热问题和气密性问题，从而对内部系统造成尽量小的影响。对于液氮温度到+100°c 如此恶劣的条件下，利用观察窗实现可视化的同时也就意味着较严重的漏热(辐射漏热)。 而耐高低温摄像监视装置则不仅可避免此问题，而且可有效地提高试验系统的安全性，对内部情况进行实时实地的连续跟踪。当前市场上可获取的摄像监控类装置大多在常温环境(_20°C +50°C)工作；个别特殊应用如高温内窥式火焰自动监视系统，能适用炉温小于 2200°C的各类高温锅炉。而能够耐液氮温度的低温摄像装置未见文献和专利报道。而且， 在上述空间环境模拟等应用场合，摄像监视系统不仅仅单纯的耐高温或是耐低温，而是处于高低温交变的环境中，因此该系统必须既能满足高温工况下的隔热要求，又能满足低温工况下的绝热保温要求。本专利技术的形成源自科研过程中对高低温(_196°C +IO(TC)实验室内部设备的观测监控的需要，但其应用不限于此。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种耐高低温的摄像监视装置，基于真空多层绝热、热桥阻断等绝热保温技术，保证摄像组件(含LED照明灯)能在目标温区正常工作。本专利技术的技术解决方案如下一种耐高低温的摄像监视装置，特点在于其构成包括外筒、波纹管内筒、外视镜法兰、 内视镜法兰、固定端盖焊接法兰、第一真空双层玻璃视镜、电加热丝、LED照明灯、摄像头、进气管、回气管、抽真空管、环形散流圈、气密性航空接插件、第一 KF接头、第二 KF接头、第三 KF接头、绝热支撑，第一无氧铜密封圈、第二无氧铜密封圈、第三无氧铜密封圈、螺栓，第二真空双层玻璃视镜，其连接关系如下所述的固定端盖焊接法兰的外法兰片内侧具有中心对称的圆形凹槽，在该圆形凹槽内轴对称地密封地焊接着所述的波纹管内筒，在该圆形凹槽内密封地设有与所述的波纹管内筒相通的所述的进气管和回气管，所述的进气管的外端接所述第一 KF接头，该进气管内端深入所述的波纹管内筒，所述的回气管的外端接所述第二 KF接头，该回气管上还接有所述的气密性航空接插件，在所述的波纹管内筒内还设有所述的摄像头、电加热丝和LED照明灯，所述的摄像头、电加热丝和LED照明灯的引线均经所述的回气管并通过所述的气密性航空接插件从该回气管末端引出，用于和外部功率输入设备及数据采集设备连接，所述的波纹管内筒的另一端密封地焊接在所述的内试镜法兰的内法兰片的通孔内；所述的内试镜法兰的外法兰片亦具有与所述的内试镜法兰的内法兰片的通孔等直径的通孔，该通孔内密封地安装着所述的第二真空双层玻璃视镜，所述的内试镜法兰的外法兰片和内法兰片之间加入第二无氧铜垫圈后通过螺栓密封地连接在一起；所述的固定端盖焊接法兰的外法兰片上在所述的波纹管内筒之外还设有所述的抽真空管，该抽真空管的外端接所述的第三KF接头，用于连接抽真空装置，对内外筒之间抽真空；所述的固定端盖焊接法兰的内法兰片上密封地连接所述的外筒，该外筒的另一端密封地连接所述的外视镜法兰的内法兰片，所述的内试镜法兰通过所述的绝热支撑固定在所述的外筒内，使所述的内试镜法兰不能沿轴向移动；所述的外视镜法兰的外法兰片密封地固定所述的第一真空双层玻璃视镜，所述的外视镜法兰的外法兰片和所述的内法兰片之间加入第一无氧铜密封圈后通过螺栓连接在一起；所述的固定端盖焊接法兰的内法兰片与所述的固定端盖焊接法兰的外法兰片之间加入所述的第三无氧铜密封圈后通过螺栓连接在一起。所述的绝热支撑采用井字形结构的玻璃钢，以点接触或线接触减少漏热。所述的进气管在波纹管内筒的结构为环形散气圈，该环形散气圈的侧面开设多个出气孔，用于对所述达到摄像头进行均勻冷却。在所述的外筒和波纹管内筒之间形成高真空环境，真空度保持KT4Pa以上，其间布置多层绝热材料，形成高真空多层绝热结构。所述的摄像头、LED照明灯和电加热丝紧凑地构成一体，悬空地布置在所述的波纹管内筒内部。所述的第一真空双层玻璃视镜和第二真空双层玻璃视镜是平行的，第一真空双层玻璃视镜的曲径比所述的第二真空双层玻璃视镜的曲径大，可形成135°以上的观察视角。所述的摄像头是电脑常用微型摄像头，集成低散热主动LED光源。内筒采用波纹管结构，不仅其壁厚极小，通常为0. 15mm左右，而且有效增长了传热路径，由此大大减少固定端面至摄像头位置对应的内筒壁面的漏热。摄像器件悬空置于圆柱形波纹管内筒内，感光器件面向第二真空双层玻璃视镜， 用于对待测区域成像。当外部环境为低温工况时，波纹管内筒内部通过摄像设备自身产热及可调节的电加热进行热量补偿；当外部为高温工况时，通过气体输送管道从外界连续输入室温下干燥氮气来冷却摄像核心器件，回气通过薄壁不锈钢回气管道流回外界室温端。 通过热交换使波纹管内筒内部感光器件位置的实际温度控制在-20°C到+45°C范围内，保证摄像装置正常工作。为了便于安装与拆卸，内筒试镜法兰、外试镜法兰均采用螺栓预紧连接方式，通过无氧铜垫圈实现密封，保证漏率小于KTuiPa m3/S。所述的直管外筒包括大口径不锈钢直管、外试镜法兰、无氧铜垫圈、真空双层石英玻璃和螺栓。所述的波纹管内筒包括带法兰薄壁真空波纹管、内试镜法兰、无氧铜垫圈、真空双层石英玻璃和螺栓。所述的摄像头、LED照明灯和电加热丝紧凑布置成一体结构，悬空布置于波纹管内筒内部。第一 KF接头和第二 KF接头分别用于抽真空。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是实现液氮温度至+100°C高低温环境下摄像监视装置的正常工作，具有结构简单，制作简单、成本低，便于拆装检查，安全可靠的特点。附图说明图1为本专利技术耐高低温的摄像监视装置的结构示意图。图2为进气管在波纹管内筒内的环形散气圈结构示意图。具体实施例方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步详细说明，但不应以此限制本专利技术的保护范围。请先参阅图1，图1为本专利技术耐高低温的摄像监视装置的结构示意图。由图可知， 一种耐高低温的摄像监视装置，其构成包括外筒1、波纹管内筒2、多层材料3、外视镜法兰 4、内视镜法兰5、固定端盖焊接法兰6、第一真空双层玻璃视镜7、电加热丝8、LED照明灯9、 摄像头10、进气管11、回气管12、抽真空管13、环形散流圈14、气密性航空接插件15、第一 KF接头16、第二 KF接头17、第三KF接头18、绝热支撑19，第一无氧铜密封圈20、第二无氧铜密封圈20、第三无氧铜密封圈22、螺栓23，第二真空双层玻璃视镜M，其连接关系如下所述的固定端盖焊接法兰6的外法兰片内侧具有中心对称的圆形凹槽，在该圆形凹槽内轴对称地密封地焊接着所述的波纹管内筒2，在该圆形凹槽内密封地设有与所述的波纹管内筒2相通的所述的进气管11和回气管12，所述的进气管11的外端接所述第一 KF接头 16，该进气管11本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种耐高低温的摄像监视装置，特征在于其构成包括外筒（１）、波纹管内筒（２）、外视镜法兰（４）、内视镜法兰（５）、固定端盖焊接法兰（６）、第一真空双层玻璃视镜（７）、电加热丝（８）、ＬＥＤ照明灯（９）、摄像头（１０）、进气管（１１）、回气管（１２）、抽真空管（１３）、环形散流圈（１４）、气密性航空接插件（１５）、第一ＫＦ接头（１６）、第二ＫＦ接头（１７）、第三ＫＦ接头（１８）、绝热支撑（１９），第一无氧铜密封圈（２０）、第二无氧铜密封圈（２０）、第三无氧铜密封圈（２２）、螺栓（２３），第二真空双层玻璃视镜（２４），其连接关系如下：所述的固定端盖焊接法兰（６）的外法兰片内侧具有中心对称的圆形凹槽，在该圆形凹槽内轴对称地密封地焊接着所述的波纹管内筒（２），在该圆形凹槽内密封地设有与所述的波纹管内筒（２）相通的所述的进气管（１１）和回气管（１２），所述的进气管（１１）的外端接所述第一ＫＦ接头（１６），该进气管（１１）内端深入所述的波纹管内筒（２），所述的回气管（１２）的外端接所述第二ＫＦ接头（１７），该回气管（１２）上还接有所述的气密性航空接插件（１５），在所述的波纹管内筒（２）内还设有所述的摄像头（１０）、电加热丝（８）和ＬＥＤ照明灯（９），所述的摄像头（１０）、电加热丝（８）和ＬＥＤ照明灯（９）的引线均经所述的回气管（１２）并通过所述的气密性航空接插件（１５）从该回气管（１２）末端引出，用于和外部功率输入设备及数据采集设备连接，所述的波纹管内筒（２）的另一端密封地焊接在所述的内试镜法兰（５）的内法兰片的通孔内；所述的内试镜法兰（５）的外法兰片亦具有与所述的内试镜法兰（５）的内法兰片的通孔等直径的通孔，该通孔内密封地安装着所述的第二真空双层玻璃视镜（２４），所述的内试镜法兰（５）的外法兰片和内法兰片之间加入第二无氧铜垫圈（２１）后通过螺栓（２５）密封地连接在一起；所述的固定端盖焊接法兰（６）的外法兰片上在所述的波纹管内筒（２）之外还设有所述的抽真空管（１３），该抽真空管（１３）的外端接所述的第三ＫＦ接头（１８），用于连接抽真空装置，对内外筒之间抽真空；所述的固定端盖焊接法兰（６）的内法兰片上密封地连接所述的外筒（１），该外筒（１）的另一端密封地连接所述的外视镜法兰（４）的内法兰片，所述的内试镜法兰（５）通过所述的绝热支撑（１９）固定在所述的外筒（１）内，使所述的内试镜法兰（５）不能沿轴向移动；所述的外视镜法兰（４）的外法兰片密封地固定所述的第一真空双层玻璃视镜（７），所述的外视镜法兰（４）的外法兰片和所述的内法兰片之间加入第一无氧铜密封圈（２０）后通过螺栓（２３）连接在一起；所述的固定端盖焊接法兰（６）的内法兰片与所述的固定端盖焊接法兰（６）的外法兰片之间加入所述的第三无氧铜密封圈（２２）后通过螺栓连接在一起。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄永华，王珊珊，吴静怡，许煜雄，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31
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