本申請涉及光學(xué)儀器或系統(tǒng)，尤其是涉及一種可用在高爐料面在線激光測量項目中的激光探測裝置。

背景技術(shù)：

1、密閉型工業(yè)窯爐例如高爐具有高溫、高壓、高粉塵等爐內(nèi)環(huán)境，因此，用人眼通過觀察窗口進(jìn)行觀察具有難度。為此，已提出各種探測裝置來獲取爐內(nèi)信息，如紅外攝像、微波掃描等。其中，一些探測裝置布置在爐殼的外部，透過觀察窗口來發(fā)射和/或接收探測信號，但這會因為觀察窗口容易結(jié)灰而阻礙探測。因此，人們設(shè)想將探測元件如攝像頭等傳感器布置在爐內(nèi)。

2、cn1156149c公開了一種插入式爐窯攝像儀，其包括攝像槍、管式冷卻器、密封閥門和密封套。攝像槍的前端安裝有攝像機(jī)和測溫元件。攝像槍穿過密封套和密封閥門直至達(dá)到管式冷卻器的前端，從而使得攝像槍前端處的攝像機(jī)和測溫元件位于高爐內(nèi)。由于攝像槍通過密封套和密封閥門兩道密封，在高爐生產(chǎn)過程中可以將攝像槍拉出到密封閥門和密封套之間時將密封閥門關(guān)閉，然后再把攝像槍從密封套中拉出，實行檢修和維護(hù)。需要注意的是，該攝像槍中沒有任何運(yùn)動部件。

3、cn100424465c公開了用發(fā)散的激光束穿過爐內(nèi)煙霧或粉塵形成的激光蹤跡來探測工業(yè)窯爐的爐內(nèi)信息，但是，其沒有描述產(chǎn)生激光束的激光裝置的細(xì)節(jié)。cn102382918b公開了用激光掃描爐內(nèi)的料面來探測高爐的料面信息，并且只是一般性地提及其激光器可以是一種帶激光偏轉(zhuǎn)裝置(反射鏡或棱鏡)的激光掃描儀，其中，通過轉(zhuǎn)動偏轉(zhuǎn)裝置來改變出射激光的角度。然而，cn102382918b沒有描述該激光掃描儀的細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，也沒有教導(dǎo)如何構(gòu)造該激光掃描儀使其適合在高溫、高壓、高粉塵等爐內(nèi)環(huán)境中工作。

4、本申請人申請的cn118655697a和cn118655696a均公開了“一種激光掃描裝置”，該激光設(shè)備是用在高爐料面在線激光測量項目上，該結(jié)構(gòu)可將反射鏡旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)放在水套內(nèi)部，但是，考慮到特定的使用場景，激光探測裝置如何固定在水套內(nèi)，與水套一起實現(xiàn)激光掃描功能，就需要解決如何固定、定位、密封等問題，例如：將激光傳輸線密封在激光掃描裝置的槍管尾端，以防止壓力泄露；激光的準(zhǔn)直鏡需要準(zhǔn)確定位在水套前端，以對準(zhǔn)反射鏡。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本申請的目的在于提供一種激光探測裝置，具體地，提供一種激光傳輸線的密封結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)可以將激光傳輸線密封在激光掃描裝置的槍管尾端，以防止壓力泄露；同時，還可提供一種激光傳輸線的準(zhǔn)直鏡定位結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)可以將準(zhǔn)直鏡固定在槍管前端相應(yīng)的位置。

2、本申請的激光探測裝置，包括：激光發(fā)射機(jī)構(gòu)、激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡，所述激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡通過激光槍管固定；所述激光發(fā)射機(jī)構(gòu)和激光槍管之間通過一密封結(jié)構(gòu)防止高壓泄露；所述密封結(jié)構(gòu)包括一截面大致呈h型的槍尾密封座，其兩端設(shè)置有螺紋，分別固定連接過孔螺母和激光槍管，并和過孔螺母之間形成一個容納空間，用于設(shè)置豁口密封膠墊，并通過兩側(cè)的硬連接將豁口密封膠墊壓緊；所述豁口密封膠墊中間有一個小孔，用于和激光傳輸線抱緊，并半邊切開一個縫隙，用于側(cè)向卡套在激光傳輸線上，且豁口密封膠墊和槍尾密封座過盈配合。

3、作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述豁口密封膠墊為2個或2個以上，且縫隙錯開設(shè)置。這樣設(shè)置可以優(yōu)化密封效果。

4、進(jìn)一步地，所述密封結(jié)構(gòu)還包括豁口墊片，該豁口墊片設(shè)置在豁口密封膠墊和槍尾密封座的內(nèi)部臺階之間，或/和豁口密封膠墊和過孔螺母之間；所述的豁口墊片為金屬材質(zhì)，側(cè)向設(shè)置有豁口，豁口的內(nèi)徑略大于豁口密封膠墊中間的小孔，用于卡套在激光傳輸線上。

5、理論上，只要形成對豁口密封膠墊的擠壓，達(dá)到密封效果即可。因此，其兩側(cè)的硬連接可以根據(jù)情況選擇設(shè)置。但是，由于需要穿設(shè)激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡，過孔螺母和密封結(jié)構(gòu)中心的空隙還是比較大的，為有效形成對豁口密封膠墊的擠壓，優(yōu)選增加有一定硬度的墊片。而豁口的內(nèi)徑略大于豁口密封膠墊中間的小孔，更加有利于擠壓豁口密封膠墊時，它可同時向內(nèi)、外延展，達(dá)到更優(yōu)的密封效果。

6、實際應(yīng)用中，所述過孔螺母中間是中空的，一端設(shè)有內(nèi)接螺紋連接槍尾密封座端部的外接螺紋，另一端也可設(shè)有外接螺紋，以連接防護(hù)軟管。

7、作為上述技術(shù)方案的又一種改進(jìn)，所述密封膠墊可為普通橡膠墊。所述過孔螺母可為六角螺母，以便于擰緊的操作。所述激光傳輸線可以是一根或多根光纖。

8、本申請的激光探測裝置，還進(jìn)一步包括：激光發(fā)射機(jī)構(gòu)、激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡，所述激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡通過激光槍管固定；所述準(zhǔn)直鏡穿過激光槍管伸出管外，并通過一準(zhǔn)直鏡定位結(jié)構(gòu)固定在激光槍管前端；所述準(zhǔn)直鏡定位結(jié)構(gòu)，包括：豁口限位環(huán)和定位帽；所述定位帽通過螺紋固定連接和激光槍管的前端，定位帽內(nèi)部用于容納準(zhǔn)直鏡；所述豁口限位環(huán)的橫截面大致呈c形，用于側(cè)向卡套在激光傳輸線上；該豁口限位環(huán)卡在激光傳輸線上且套裝于激光槍管內(nèi)，并通過豁口限位環(huán)的尾端部的凸緣抵于激光槍管的前端口，以實現(xiàn)止擋準(zhǔn)直鏡縮回激光槍管內(nèi)。

9、作為上述技術(shù)方案的一種改進(jìn)，所述豁口限位環(huán)包括第一凸緣和第二凸緣，其中，第二凸緣抵于激光槍管前端口，第一凸緣止于定位帽內(nèi)。

10、作為上述技術(shù)方案的再一種改進(jìn)，所述定位帽包括兩段圓筒狀結(jié)構(gòu)，后端部直徑較大，前端部直徑較小，后端部和前端部之間形成限位臺階，用于將準(zhǔn)直鏡固定在定位帽和豁口限位環(huán)之間。進(jìn)一步的，所述定位帽還包括一導(dǎo)向斜坡，該導(dǎo)向斜坡設(shè)置于前端部的端口，以引導(dǎo)套入相應(yīng)的定位裝置。

技術(shù)特征：

1.一種激光探測裝置，包括：激光發(fā)射機(jī)構(gòu)、激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡，所述激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡通過激光槍管固定；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光探測裝置，其特征在于，所述豁口密封膠墊為2個或2個以上，且縫隙錯開設(shè)置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的激光探測裝置，其特征在于，所述密封結(jié)構(gòu)還包括豁口墊片，該豁口墊片設(shè)置在豁口密封膠墊和槍尾密封座的內(nèi)部臺階之間，或/和豁口密封膠墊和過孔螺母之間；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的激光探測裝置，其特征在于，所述過孔螺母中間是中空的，一端設(shè)有內(nèi)接螺紋連接槍尾密封座端部的外接螺紋，另一端也可設(shè)有外接螺紋，以連接防護(hù)軟管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光探測裝置，其特征在于，所述密封膠墊為普通橡膠墊；所述激光傳輸線可以是一根或多根光纖。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光探測裝置，其特征在于，所述過孔螺母為六角螺母。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光探測裝置，其特征在于，還進(jìn)一步包括：激光發(fā)射機(jī)構(gòu)、激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡，所述激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡通過激光槍管固定；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的激光探測裝置，其特征在于，所述豁口限位環(huán)包括第一凸緣和第二凸緣，其中，第二凸緣抵于激光槍管前端口，第一凸緣止于定位帽內(nèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的激光探測裝置，其特征在于，所述定位帽包括兩段圓筒狀結(jié)構(gòu)，后端部直徑較大，前端部直徑較小，后端部和前端部之間形成限位臺階，用于將準(zhǔn)直鏡固定在定位帽和豁口限位環(huán)之間。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光探測裝置，其特征在于，所述定位帽還包括一導(dǎo)向斜坡，該導(dǎo)向斜坡設(shè)置于前端部的端口，以引導(dǎo)套入相應(yīng)的定位裝置。

技術(shù)總結(jié)
本申請?zhí)峁┝艘环N激光探測裝置，包括：激光發(fā)射機(jī)構(gòu)、激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡，所述激光傳輸線和準(zhǔn)直鏡通過激光槍管固定；所述激光發(fā)射機(jī)構(gòu)和激光槍管之間通過一密封結(jié)構(gòu)防止高壓泄露；所述密封結(jié)構(gòu)包括一截面大致呈H型的槍尾密封座，其兩端設(shè)置有螺紋，分別固定連接過孔螺母和激光槍管，并和過孔螺母之間形成一個容納空間，用于設(shè)置豁口密封膠墊，并通過兩側(cè)的硬連接將豁口密封膠墊壓緊；所述豁口密封膠墊中間有一個小孔，用于和激光傳輸線抱緊，并半邊切開一個縫隙，用于側(cè)向卡套在激光傳輸線上。本申請通過該結(jié)構(gòu)可以將激光傳輸線密封在激光掃描裝置的槍管尾端，以防止壓力泄露，并可以將準(zhǔn)直鏡固定在槍管前端相應(yīng)的位置。

技術(shù)研發(fā)人員：高征鎧,趙承平,高泰,高永,楊延超
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京神網(wǎng)創(chuàng)新科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2