CN101393097A - 一种水平成像的耐火度自动测试仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于耐火材料测试技术，提出一种水平成像的耐火度自动测试仪，具有与测试仪炉体测试室相通、水平设置的观测孔，观测孔外设置有与计算机相连接的摄像机，在测试室内设置锥盘(4)并使锥盘(4)位于发热体(8)与观测孔之间；位于锥盘上的多支锥体竖立着成行状排列，锥体的中心线在同一平面上，该平面与锥盘上表面的相交线与摄像头的主光轴垂直。本发明在测试时使锥盘(4)和锥体(5)处于静态并使摄像头可同时清晰摄取到所有锥体的弯倒影像并通过与计算机连接的显示器给予显示并由计算机记录锥体弯倒时的温度。该种方式和结构使得每次测试可以同时对多个锥体进行测量，炉体保温效果好，提高了测试效率，节约了能源，同时使摄像和显示效果更为理想。

Description

一种水平成像的耐火度自动测试仪

技术领域

本发明属于耐火材料测试技术，主要涉及一种水平成像的耐火度自动测试仪。

背景技术

耐火度是指被测耐火材料所制成的锥体(锥体可以是被测锥体或是标准测温锥)在受热过程中发生弯倒时的弯倒温度，所谓弯倒温度是指锥体顶端弯倒后碰到锥盘时所受到的温度。耐火度是表征耐火材料高温性能的一个重要技术指标，可以用该指标对粘土或高铝质耐火材料进行分级。为此，各国及国际上制定了相应的耐火材料耐火度测试方法标准。如；《GB/T 7322-1997耐火材料耐火度实验方法》标准中就测试仪器及耐火度的读取作了相关描述。其核心之处在于如何在高温下发现锥体顶端弯倒并刚好碰到锥盘的表面的时刻以及该时刻的炉膛温度。

在现有耐火度测试仪器中，具代表性的仪器有三种，它们的耐火度测试方法基本相同，所不同的是加热方式，分别采用了燃气加热，碳粒加热和铬酸镧发热棒加热或硅钼棒加热。现有仪器锥体耐火度的读出是用被测锥体与已知温度的标准测温锥比对法进行的，通常的做法是人工在高温和强光状态下观察两者弯倒情况，用标准测温锥的耐火度来判断被测锥体的耐火度。该方法缺乏科学性和准确性，为改善这一状况而提出的“一种用于检测耐火材料耐火度的高温电炉”(CN101144767A)专利申请，提出一种用铬酸镧棒做发热体，且发热体为环形安装的耐火度炉，提出在高温区一侧观察孔的外侧设置摄像机，并将摄像机通过视频卡与计算机连接，其设置有旋转和升降机构，刚玉棒固定安装在旋转和升降机构的上端并在刚玉棒上端安放有锥盘4，试验锥盘5放置在锥盘4上，在实验锥盘5内设置被测锥体和标准测温锥由旋转机构使锥盘顺时针旋转，使每个锥体(依次)在显示器中显现，人工依次观察各个锥体的弯倒情况，或通过录像回放人工依次观察各个锥体的弯倒情况。该电炉所采用的铬酸镧棒的优点是使用温度高，但在使用过程中会产生有毒物质，故而不便推广。该电炉的发热体环型地安装在锥盘及锥体的外面，在使用过程中铬酸镧棒会发出同等的强光，锥体的四周光亮度基本相同，无对比度，成像困难。该电炉采用的旋转和升降机构，其优点是各锥体的受热比较均匀，这是一种古典方法，但旋转的锥体的影像互相干扰，不易判断锥体的弯倒形态，更难以实现计算机软件的自动图像解析及判断弯倒温度。即使能获得锥体的影像，也只能依据人工依次观察各个锥体的弯倒情况，或通过录像回放人工依次观察各个锥体的弯倒情况，通过标准测温锥的弯倒情况来推算试样锥的弯倒温度，是古典耐火度试验方法的升级。用摄相头取代人眼的直接观察，无法实现自动化，未提高测试效率及准确度。该专利所述的旋转升降机构及刚玉棒等装置增加了电炉的散热及成本，其结构也较复杂。

发明内容

本发明的目的即是提出一种水平成像的耐火度自动测试仪，使其每次测试可同时对多个静态锥体进行测试，自动测得各个锥体的耐火度，从而提高测试效率，节约能源，发热体作为锥体的背景光源，有效地提高了锥体在高温状态下的成像清晰度。

本发明采用下述技术方案完成其发明任务：一种水平成像的耐火度自动测试仪，采用硅钼棒作为发热体使其热端位于测试仪炉体的测试室内，并使控制发热体的电器控制系统与计算机连接，由计算机程序控制实现温度的自动控制；在测试室内设置热电偶并使热电偶与计算机连接将检测的温度信号送至计算机；具有与测试仪炉体测试室相通的观测孔并使观测孔水平设置，观测孔外设置有摄像机并使摄像机与计算机相连接，在测试室内设置锥盘并使锥盘位于发热体与观测孔之间，利用发热体作为锥体的背景光源，提高锥体在高温状态下的成像清晰度；位于锥盘上的多支锥体竖立着成行状排列，多支锥体的中心线在同一平面上，该平面与锥盘上表面的相交线与摄像头的主光轴垂直；锥盘和锥盘上的锥体在测试过程中处于静态，所有的锥体能同时被成像。

摄像头的主光轴与锥盘的上表面在一个平面上。

本发明提出的水平成像的耐火度自动测试仪，在测试时使锥体处于静态并使摄像头可同时清晰摄取到所有锥体的弯倒影像并通过与计算机连接的显示器给予显示并由计算机记录锥体弯倒时的温度。该种方式和结构使得每次测试可以同时对多个锥体进行测量，炉体保温效果好，提高了测试效率，节约了能源，同时使摄像和显示效果更为理想。

附图说明

图1为本发明测试仪的结构示意图。

图2为本发明测试仪的原理示意图。

图中，1、炉体，2、炉内衬，3、石英玻璃，4、锥盘，5、锥体，6、保温层，7、热电偶，8、发热体，9、滤镜，10、数字式摄像头，11、摄像头支架，12、成像主光轴，13、计算机，14、控温电器系统，15、打印机，16、显示器，17、摄像头连接电缆，18、热电偶引线，19、温控信号线，20、发热体供电线，21、平面“S”。

具体实施方式

结合附图对本发明实施例加以说明：

如图1所示并参照图2，测试仪本体为由耐火纤维制成的炉体1，在炉体内由保温层6、炉内衬2构成测试室，采用硅钼棒作为发热体8，其热端位于测试室内，发热体8由发热体供电线20与控温电器系统14连接，控温电器系统14通过温控信号线19与计算机13连接，由计算机程序控制实现自动控温；设置检测温度的热电偶7其通过热电偶引线18与计算机13相连接将所测温度信号传给计算机；炉体1的一侧具有与测试室相通的观测孔，观测孔成水平设置其外端安装有石英玻璃3，石英玻璃起到透光和隔热的作用，观测孔外设置数字式摄像头10，在测试室内设置锥盘4，锥盘4为矩形，锥盘4的上表面为平面且水平放置，有两个或两个以上的锥体5用火泥粘在锥盘上，竖立着成行状排列，锥体的尖顶部朝上，锥体5可以是被测锥体或是标准测温锥，锥体5间有一定的间距(约15mm～25mm)，锥体5的中心线在同一平面“S”21上，该平面“S”21与锥盘4上表面的相交线与摄像头10的成像主光轴12垂直。通过观测孔，摄像头10可同时摄取锥盘4上所有的锥体5的影像，其数值影像信号通过摄像头连接电缆17送至计算机13由计算机记录、处理并由显示器16显示及由打印机15打印结果，同时由计算机13记录各锥体5弯倒时的温度值。锥盘4位于发热体与观测孔入口之间并邻近发热体8的位置，在高温时发热体8所在的区域的亮度将高于锥体5，使锥体5的影像变得清晰，为获得稳定的影像，在测试过程中锥体5处于静态。为了在高温时获得更为清晰的锥体5的影像，可在摄像头10与观测孔间设置滤镜9。摄像头支架11是为了固定摄像头10。

为了方便锥盘4及锥体5的取放，观测孔所在的部分做成了炉门状，可方便的开合。

本发明给出的结构也可以在锥盘4上同时放置被测锥体和标准测温锥，采取比对方式进行测量。

Claims (4)

1、一种水平成像的耐火度自动测试仪，采用硅钼棒作为发热体(8)使其热端位于测试仪炉体的测试室内，并使控制发热体的电器控制系统与计算机连接，由计算机程序控制实现温度的自动控制，在测试室内设置热电偶并使热电偶与计算机连接将检测的温度信号送至计算机；其特征是：具有与测试仪炉体测试室相通的观测孔并使观测孔水平设置，观测孔外设置有摄像机并使摄像机与计算机相连接，在测试室内设置锥盘(4)并使锥盘(4)位于发热体(8)与观测孔之间，利用发热体作为锥体的背景光源，提高锥体在高温状态下的成像清晰度；位于锥盘上的多支锥体(5)竖立着成行状排列，多支锥体的中心线在同一平面上，该平面与锥盘上表面的相交线与摄像头的主光轴垂直；锥盘(4)和锥盘上的锥体(5)在测试过程中处于静态，所有的锥体能同时被成像，每次测试可同时对多个静态锥体进行测试。

2、根据权利要求1所述的一种耐火度自动测试仪，其特征是：摄像头的主光轴与锥盘的上表面在一个平面上。

3、根据权利要求1所述的一种耐火度自动测试仪，其特征是：在锥盘(4)上同时放置被测锥体和标准测温锥，采取比对方式进行测量。

4、根据权利要求1所述的一种耐火度自动测试仪，其特征是：在锥盘(4)上放置被测锥体或标准测温锥。

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