CN100465626C - 气化炉内壁蚀损检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气化炉内壁蚀损检测装置，特点是它包括：测量杆、旋转电机、升降电机、检测传感器、恒温箱、导轨框架、套筒定位法兰部件；恒温箱置于测量杆的下端，检测传感器置于恒温箱内；测量杆与导轨固定连接，与导轨相配合的导轨滑块与导轨框架连接，升降电机的输出轴上装有升降副齿轮，升降副齿轮与测量杆相固接的升降齿条相啮合，旋转电机的输出轴上装有旋转副齿论，旋转副齿论与固定在导轨框架上的旋转主齿轮相啮合，导轨框架外部上下装有滚动轴承，滚动轴承和套筒定位法兰部件组成一体。本发明改变了气化炉内壁蚀损人工检测的现状。提高测量精度，缩短检修周期，降低无备炉的几率，本发明还可用于其他工业炉内壁蚀损检测。

Description

气化炉内壁蚀损检测装置

技术领域

本发明涉及一种气化炉内壁蚀损检测装置，属于工业自动化仪表检测技术领域。

背景技术

气化炉在生产过程中内壁损蚀需及时修复，目前的状况是凭经验确定炉子的大修时间，当炉温降至30度以下，在十几米高的炉内搭上脚手架，由人工进行炉内壁尺寸测量，凭炉内壁尺寸的变化，检查内壁的损蚀程度并加以记录后组织维修，工作劳动强度大、效率低、修理时间长、测量不正确。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有气化炉在生产过程中内壁损蚀用人工检测的缺点，提供用激光数控测量的气化炉内壁蚀损检测装置。

本发明技术方案是：一种气化炉内壁蚀损检测装置，包括检测装置、数据采集单元、控制单元和计算机，其特点是检测装置包括：测量杆、旋转电机、升降电机、检测传感器、恒温箱、导轨框架、套筒定位法兰部件；所述的恒温箱置于测量杆的下端，所述的检测传感器置于恒温箱内；所述的测量杆与导轨固定连接，与导轨相配合的导轨滑块与导轨框架连接，所述的升降电机的输出轴上装有升降副齿轮，所述的升降副齿轮与测量杆相固接的升降齿条相啮合，所述的旋转电机装在一固定板上，旋转电机的输出轴上装有旋转副齿论，所述的旋转副齿论与固定在导轨框架上的旋转主齿轮相啮合，导轨框架外部上下装有滚动轴承，滚动轴承和套筒定位法兰部件组成一体。

所述的检测传感器是由激光测距传感器和全姿态测量传感器组成。

将激光数控测量的气化炉内壁蚀损检测装置应用于气化炉，大大提高测量精度和速度，改变国内气化炉内壁测量均需在炉膛温度降至常温后，人再钻入其中进行手工卷尺测量的现状。由此不仅可免去每次停车后炉膛内搭设脚手架的步骤，节省耐火砖的测量及炉膛降温的时间，更可大大提高测量的广度和精度，使切炉计划安排更趋于合理，缩短检修周期，降低无备炉的几率，本发明还可用于其他工业炉内壁蚀损检测。

附图说明

图1为气化炉内壁蚀损检测装置结构示意图；

图2为气化炉内壁蚀损检测装置机械结构剖视图；

图3为气化炉内壁蚀损检测装置机械结构俯视图；

图4为气化炉内壁蚀损检测装置系统框图。

具体实施方式

一种气化炉内壁蚀损检测装置，由图1-图4所示，包括检测装置、数据采集单元、控制单元和计算机，其特点是，检测装置包括：测量杆1、旋转电机2、升降电机3、检测传感器、恒温箱5、套筒定位法兰部件6、导轨框架7；所述的恒温箱5置于测量杆1的下端，所述的检测传感器置于恒温箱5内；所述的测量杆1与导轨14固定连接，由图2和图3所示，在测量杆1前后置有两根导轨14，与前后两导轨14相配合的4个导轨滑块15与导轨框架7连接，所述的升降电机3固定在一固定板22上，升降电机3的输出轴上装有升降副齿轮19，升降副齿轮19配有一制动环20，所述的升降副齿轮19与测量杆1相固接的升降齿条21相啮合，所述的旋转电机2装在一固定板18上，旋转电机2的输出轴上装有旋转副齿论17，旋转副齿论17下步装有压环16，所述的旋转副齿论17与固定在导轨框架7上的旋转主齿轮11相啮合，导轨框架7外部上下装有滚子轴承12，两滚子轴承12之间置有轴承导套13，两滚子轴承12通过各自的圆螺母10固定，滚子轴承12和套筒定位法兰部件6组成一体，由图2所示，在导轨框架7外还套有一用于测量杆电源和信号输入输出的导电环9，由图1-图2所示套筒定位法兰部件6通过螺钉和气化炉入口4相连接，运动控制的电气控制盒8置于导轨框架7上部。在本实施例中，测量杆1有7米长，分三段组成，采用80×80的航空铝型材构成。

所述的置于恒温箱5内的检测传感器采用外构件是由激光测距传感器和全姿态测量传感器组成。激光测距传感器选用反射式激光测距传感器，全姿态测量传感器用于测量物体的三维转动速度，三维加速度，方向和温度，其内的主控单元采集数据、处理，得出物体的真实运动姿态。

本发明的检测原理：

由图4所示，由计算机1出指令，运动控制单元控制旋转电机和升降电机起动，由图1、图2、图3所示，旋转电机2通过旋转副齿轮17、旋转主齿轮11带动导轨框架7旋转，从而使测量杆1旋转，升降电机3通过升降副齿轮19、升降齿条21带动导轨14在导轨滑块15槽内上下滑动，从而使与导轨14固接的测量杆1作上下升降运动，这样就控制了装于恒温箱5内的检测传感器产生螺旋运动，实现螺旋升降扫描，能对气化炉包括其拱顶锥体部位的整个炉壁内径轴向进行逐行检测，能轴向旋转升降自动采集检测数据.检测传感器的激光测距传感器和全姿态测量传感器发出被测数据。计算机通过数据采集单元把数据采集到计算机存储器内。计算机对数据的处理后显示被测量的三维图形，三维图形能如实地反映了气化炉内壁的蚀损状态。

本发明经试验能满足气化炉的内壁蚀损检测：

a.能对整个内壁内径轴向进行逐行检测，能轴向旋转升降自动采集检测数据。

b.能对拱顶锥体部位(激光源能扫描到的锥体)进行检测。

c.检测装置做到轻便易移动、易操作、易安装，安装高度不超过4米。

d.测量径向精度≤±2mm，轴向精度≤±10mm。

e.测量仪器能在45-80℃以上范围内正常工作。

f.检测直径范围：φ600-φ2200mm，检测高度为7000mm。

g.检测设备要符合环保要求.

h.检测速度≤2h/次。(一台炉子)

i.机械传动部件设计寿命3年以上。

j.动力系统应适应户外天气条件下在遮阳蓬的条件下工作和放置。

将激光数控测量应用于气化炉内壁检测亦可用于其他工业炉，从而大大提高测量精度和速度，改变国内工业炉内壁测量均需在炉膛温度降至常温后，人再钻入其中进行手工卷尺测量的现状。由此不仅可免去每次停车后炉膛内搭设脚手架的步骤，节省耐火砖的测量及炉膛降温的时间，更可大大提高测量的广度和精度，使切炉计划安排更趋于合理，缩短检修周期，降低无备炉的几率。

Claims (2)

1、一种气化炉内壁蚀损检测装置，包括检测装置、数据采集单元、控制单元和计算机，其特征在于，检测装置包括：测量杆(1)、旋转电机(2)、升降电机(3)、检测传感器、恒温箱(5)、导轨框架(7)、套筒定位法兰部件(6)；所述的恒温箱(5)置于测量杆(1)的下端，所述的检测传感器置于恒温箱(5)内；所述的测量杆(1)与导轨(14)固定连接，与导轨(14)相配合的导轨滑块(15)与导轨框架(7)连接，所述的升降电机(3)的输出轴上装有升降副齿轮(19)，所述的升降副齿轮(19)与与测量杆(1)相固接的升降齿条(21)相啮合，所述的旋转电机(2)装在一固定板(18)上，旋转电机(2)的输出轴上装有旋转副齿轮(17)，所述的旋转副齿轮(17)与固定在导轨框架(7)上的旋转主齿轮(11)相啮合，导轨框架(7)外部上下装有滚子轴承(12)，滚子轴承(12)和套筒定位法兰部件(6)组成一体。

2、根据权利要求1所述的气化炉内壁蚀损检测装置，其特征在于，所述的置于恒温箱(5)内的检测传感器是由激光测距传感器和全姿态测量传感器组成。

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