CN103090992B - 一种固定装置及炉体测温光缆布线方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于分布式传感测温技术领域，具体涉及一种固定装置及炉体测温光缆布线方法，在带有连接管的炉体上布线，在炉体主体表面焊接两列第一螺母，两列第一固定装置对应的的弧形弹簧片分别相对放置；将光缆从布线起点处的第一列第一个第一固定装置开始绕线，反向绕到第二列第一个第一固定装置处，如此反复绕线直至布线终点处；将第一固定装置压片盘压在每个弧形弹簧片上，分别用第一螺栓将所有第一固定装置紧固。在炉体的凹凸不平处采用第二固定装置固定。本发明在光缆布线时通过安装第一固定装置解决了光缆热胀冷缩的难题；可以做到至始至终采用一根光缆布线；通过安装第二固定装置，解决了主体和连接管连接处及炉体凹凸不平表面的测量精度问题。

Description

一种固定装置及炉体测温光缆布线方法

技术领域

本发明属于分布式传感测温技术领域，具体涉及一种固定装置及炉体测温光缆布线方法，适用于对高炉、转炉和气化炉等大中型高温炉体的表面测温。

背景技术

在高炉、转炉和气化炉等大中型高温炉生产运行过程中，为了安全的需要，通常对炉体表面进行温度测量。最常用的两种测温技术为分布式光纤测温和热电偶测温。其中,分布式光纤测温系统获取空间温度分布信息的原理是：利用光在光纤中传输能够产生后向散射，在光纤输入端处输入一定能量的激光脉冲，它在光纤中传输的同时不断产生后向拉曼散射光波；这些后向散射光波的物理特性受到所在光纤散射点的温度影响而有所改变，将散射回来的光波经检测解调和信号处理后，通过测量斯托克斯（Stokes）光信号和反斯托克斯（Anti-Stokes）光信号的强度比例，便可将光纤温度实时显示出来；并且与雷达回波类似，通过测量返回的光脉冲的到达时间，可以确定温度读数的位置。分布式光纤测温系统与热电偶测温相比具有明显的优势，只需要在监测的炉体表面铺设数根光纤光缆，组成阵列，就可以实现完整的炉体表面温度监测方案，并且光纤传感具有不受真正连续分布式测量、电磁干扰影响、长期免维护、能够应对恶劣环境等优势，分布式光纤在测量精度上相比热电偶测量更加准确，而投入成本更低，使之成为高炉、转炉和气化炉等大中型高温炉体表面温度在线监测应用较广的解决方案。

但是，现有高炉、转炉和气化炉等大中型高温炉体表面测温时的光缆绕线方式仍然沿用了热电偶的直线绕线方式，这种绕线方式忽略了光缆在高温下的热胀冷缩反应，导致测量温度不准确，甚至还会损伤光缆，降低了光缆的使用寿命。另外，高炉、转炉和气化炉等大中型高温炉体上都会设置至少一个连接管与外部连通，当需要对连接管部分进行测温时，就得使用新的光缆对连接管进行绕线，再将炉体主体的光缆和连接管上的光缆间的断点进行接连，这样在光缆的接头处会产生信号的衰减，导致温度测量的准确性降低。同时，因炉体制造或使用过程中炉体表面会出现一些凹凸不平现象，光缆布线时，在这些凹凸不平处光缆就无法贴紧炉壁，也会出现测量信号强度减弱。而导致温度测量的准确性降低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可以减小因光缆热胀冷缩及光缆不能紧贴炉壁导致测量误差的固定装置及相应的炉体测温光缆布线方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种固定装置，用于炉体测温光缆布线，包括第一固定装置和第二固定装置；所述第一固定装置包括弧形弹簧片、第一螺栓、第一螺母、压片盘，所述弧形弹簧片焊接在所述第一螺母的侧面，所述第一螺栓通过所述压片盘中部的圆孔与所述第一螺母紧固；所述第二固定装置括第二螺母、第二螺栓、弹簧片、挡板，所述挡板由一斜板和一竖板组成，所述斜板位于所述弹簧片的上部，所述斜板的一端与所述弹簧片的一端焊接在所述第二螺母上，所述斜板的另一端与所述竖板连为一体，所述竖板从外部挡住所述弹簧片的另一端，所述第二螺栓与所述第二螺母紧固。

所述第一固定装置的压片盘为椭圆形压片盘。

一种炉体使用固定装置的测温光缆布线方法，所述方法用于在带有至少一个连接管的炉体上进行布线，在所述炉体表面焊接两列第一固定装置的第一螺母，两列第一固定装置对应的弧形弹簧片分别相对放置；将光缆从布线起点处的第一列第一个第一固定装置的弧形弹簧片上绕过，反向绕到第二列第一个第一固定装置处，并从第二列第一个第一固定装置的弧形弹簧片上绕过，再反向绕到第一列第二个第一固定装置处，如此反复绕线直至布线终点处；将第一固定装置压片盘压在每个所述弧形弹簧片上，分别用螺栓将所有第一固定装置紧固。当炉体温度升高时，光缆受热会伸长，此时第一固定装置的弧形弹簧片向外展开收紧光缆；而当炉体温度降低时，光缆遇冷会变短，此时第一固定装置的弧形弹簧片向内收缩，使光缆不至于拉力过大。这样使光缆始终处于适当的张力状态，并且使第一固定装置处的光缆紧紧的贴在炉壁表面，使热涨冷缩产生的影响降到最低。

进一步的，所述炉体测温光缆布线方法，将所述炉体的连接管从轴向分为第一部分和第二部分，所述光缆在所述连接管的第一部分和第二部分分别采用蛇形布线方式布线，在所述第一部分和第二部分表面分别焊接两列所述第一固定装置，将所述螺母焊接在光缆蛇形布线的每一个转弯处；光缆从所述炉体主体布线至所述炉体连接管处时，依次从所述炉体连接管上的第一部分第一固定装置弧形弹簧片上绕过，光缆从所述炉体连接管头部绕到所述炉体连接管尾部进行蛇形布线后，光缆再绕到所述炉体连接管第二部分，依次从所述炉体连接管上的第二部分第一固定装置弧形弹簧片上绕过，光缆从所述连接管尾部绕到连接管头部进行蛇形布线，再回到炉体主体进行绕线。这样的布线方法可以实现只用一根光缆对整个炉体主体及连接管布线，消除了原有布线方法存在的光缆间接点。

优选的，所述相邻第一固定装置之间距离为500mm至600mm。

优选的，在所述炉体与所述连接管连接处采用第二固定装置将光缆固定。

优选的，在所述炉体的凹凸不平处采用第二固定装置将光缆固定。

优选的，所述炉体主体部分表面的两列第一固定装置均与地平面垂直设置。

本发明在光缆布线时，通过安装第一固定装置解决了光缆热胀冷缩的难题，延长了光缆使用寿命；本发明采用一根光缆布线，可以实现对炉体主体和连接管同时测温；通过安装第二固定装置，解决了炉体主体和连接管连接处及炉体凹凸不平表面的测量精度问题；整个布线方法施工简单，节省了施工成本。

附图说明

图1为本发明实施例1炉体测温光缆布线方法的炉体整体布线示意图；

图2为本发明实施例2炉体测温光缆布线方法的炉体整体布线示意图；

图3为图2的炉体连接管部分布线展开示意图；

图4为本发明实施例第一固定装置结构及安装示意图；

图5为本发明实施例第二固定装置结构及安装示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

在进行炉体测温光缆布线时，使用了固定装置对光缆进行固定，其中如图4所示的第一固定装置2，第一固定装置弧形弹簧片22焊接在第一螺母21的侧面，安装第一固定装置2时，光缆1绕过弧形弹簧片22，第一螺栓24通过椭圆形压片盘23中部的圆孔与第一螺母21紧固。如图5所示的第二固定装置3，第二固定装置的挡板31由一斜板311和一竖板312组成，斜板311位于弹簧片32的上部，斜板311的一端与弹簧片32的一端焊接在第二螺母33上，斜板311的另一端与竖板312连为一体，竖板312从外部挡住弹簧片32的另一端，安装第二固定装置3时，光缆1被弹簧片32压住，同时被挡板31的斜板311挡住，第二螺栓34与第二螺母33紧固。

下面采用两个实施例对炉体测温光缆布线进行更明确的说明：

实施例1

如图1所示，本实施例提供了一种炉体测温光缆布线方法，该方法用于在带有一个连接管5的炉体上进行布线，只对炉体4进行布线测温，在炉体4表面焊接两列与地平面垂直设置的第一固定装置2第一螺母21，并使相邻第一固定装置2之间距离为500mm，两列第一固定装置2对应的弧形弹簧片22分别相对放置。将光缆1从布线起点处的第一列第一个第一固定装置2的弧形弹簧片22上绕过，反向绕到第二列第一个第一固定装置2处，并从第二列第一个第一固定装置2的弧形弹簧片22上绕过，再反向绕到第一列第二个第一固定装置2处，如此反复绕线直至布线终点处；将第一固定装置压片盘23压在每个弧形弹簧片22上，分别用第一螺栓24将所有第一固定装置2紧固。炉体的凹陷处A处采用一个第二固定装置3将光缆固定，炉体凸起处B处采用两个第二固定装置3将光缆固定。

实施例2

如图2所示，本实施例提供了还提了另一种炉体测温光缆布线方法，本实施例与实施例1相比，除了和实施例1一样对炉体4布线测温外，还对炉体的连接管5进行布线测温。如图3所示，将炉体的连接管5从轴向分为第一部分51和第二部分52，光缆1在连接管的第一部分51和第二部分52分别采用蛇形布线方式布线，在第一部分51和第二部分52表面分别焊接两列第一固定装置2，将第一螺母21焊接在光缆蛇形布线的每一个转弯处；当光缆1从炉体主体4布线至炉体连接管处头部时，依次从炉体连接管5上的第一部分51每一个第一固定装置弧形弹簧片22上绕过，使光缆从炉体连接管5头部绕到炉体连接管5尾部进行蛇形布线，光缆1从连接管5尾部绕到炉体连接管第二部分52，依次从炉体连接管5上的第二部分52每一个第一固定装置弧形弹簧片22上绕过，使光缆1从连接管尾部绕到连接管头部进行蛇形布线，再回到炉体主体进行绕线。在炉体主体4与连接管5连接处采用两个第二固定装置3将光缆固定。在炉体的凹陷处C处和D处采用第二固定装置3将光缆固定。

本发明上述实施例在光缆布线时，通过安装第一固定装置解决了光缆热胀冷缩的难题，延长了光缆使用寿命；采用一根光缆布线，可以实现对炉体主体和连接管同时测温；通过安装第二固定装置，解决了炉体主体和连接管连接处及炉体凹凸不平表面的测量精度问题；整个布线方法施工简单，节省了施工成本。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种炉体测温光缆布线方法，所述方法用于在带有至少一个连接管的炉体上进行布线，其特征在于：

在所述炉体表面焊接两列第一螺母，两列第一固定装置对应的弧形弹簧片分别相对放置，所述第一固定装置包括弧形弹簧片、第一螺栓、第一螺母和压片盘，所述弧形弹簧片焊接在所述第一螺母的侧面，所述第一螺栓通过所述压片盘中部的圆孔与所述第一螺母紧固；

将光缆从布线起点处的第一列第一个第一固定装置的弧形弹簧片上绕过，反向绕到第二列第一个第一固定装置处，并从第二列第一个第一固定装置的弧形弹簧片上绕过，再反向绕到第一列第二个第一固定装置处，如此反复绕线直至布线终点处；

将第一固定装置的压片盘压在每个所述弧形弹簧片上，分别用第一螺栓将所有第一固定装置紧固。

2.根据权利要求1所述的炉体测温光缆布线方法，其特征在于：将所述炉体的连接管从轴向分为第一部分和第二部分，所述光缆在所述连接管的第一部分和第二部分分别采用蛇形布线方式布线，在所述第一部分和第二部分表面分别焊接两列所述第一固定装置，将所述第一螺母焊接在光缆蛇形布线的每一个转弯处；

当光缆从所述炉体主体布线至所述炉体连接管处时，依次从所述炉体连接管上的第一部分第一固定装置的弧形弹簧片上绕过，光缆从所述炉体连接管头部绕到所述炉体连接管尾部进行蛇形布线后，光缆再绕到所述炉体连接管第二部分，依次从所述炉体连接管上的第二部分第一固定装置的弧形弹簧片上绕过，光缆从所述连接管尾部绕到连接管头部进行蛇形布线，再回到炉体主体进行绕线。

3.根据权利要求1或2所述的炉体测温光缆布线方法，其特征在于：相邻的所述第一固定装置之间的距离为500mm至600mm。

4.根据权利要求2所述的炉体测温光缆布线方法，其特征在于：在所述炉体与所述连接管连接处采用第二固定装置将光缆固定，所述第二固定装置包括第二螺母、第二螺栓、弹簧片和挡板，所述挡板由一斜板和一竖板组成，所述斜板位于所述弹簧片的上部，所述斜板的一端与所述弹簧片的一端焊接在所述第二螺母上，所述斜板的另一端与所述竖板连为一体，所述竖板从外部挡住所述弹簧片的另一端，所述第二螺栓与所述第二螺母紧固。

5.根据权利要求1或2所述的炉体测温光缆布线方法，其特征在于：在所述炉体的凹凸不平处采用第二固定装置将光缆固定，所述第二固定装置包括第二螺母、第二螺栓、弹簧片和挡板，所述挡板由一斜板和一竖板组成，所述斜板位于所述弹簧片的上部，所述斜板的一端与所述弹簧片的一端焊接在所述第二螺母上，所述斜板的另一端与所述竖板连为一体，所述竖板从外部挡住所述弹簧片的另一端，所述第二螺栓与所述第二螺母紧固。

6.根据权利要求1所述的炉体测温光缆布线方法，其特征在于，所述炉体表面的两列所述第一固定装置均与地平面垂直设置。