CN111896142A - 一种工业窑炉内衬温度监测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工业窑炉内衬温度监测系统及方法,系统包括:测温光纤,所述测温光纤的设置方式至少包括以下之一:沿工业窑炉径向设置、沿工业窑炉高度方向设置、沿工业窑炉周向设置;用于将光信号转化为温度信号的温度传感模块,所述温度传感模块与各个测温光纤分别信号连接;本发明中的工业窑炉内衬温度监测系统,通过将测温光纤沿工业窑炉径向、沿工业窑炉高度方向、沿工业窑炉周向设置,并将温度传感模块与各个测温光纤分别信号连接,能够较好地实现对工业窑炉内衬温度的全方位、全覆盖检测。
Description
技术领域
本发明属于检测技术领域,尤其涉及一种工业窑炉内衬温度监测系统及方法。
背景技术
大量工业窑炉为高温反应容器,窑炉基本都配置冷却设备及耐材内衬,如炼铁高炉,针对类似的高温反应的工业窑炉需要对其内衬温度进行实施检测及预警,防止出现如高炉高温铁水烧穿等安全事故,给企业造成巨大的经济损失。
目前主要依靠布置在高炉内衬中的热电偶对内衬温度及工作状态进行监测及推断,然而受炉壳开孔个数的安全限制,圆周方向热电偶一般都间隔1m~3m,因此温度监测个数有限,且相邻两个热电偶间存在较大监测盲区,无法较好地实现对内衬温度的全方位、全覆盖监测,无法快速定位温度异常点并进行精准预警,给高炉生产带来极大的安全隐患。
发明内容
本发明提供了一种工业窑炉内衬温度监测系统及方法,以解决现有技术中无法较好地实现对工业窑炉内衬温度的全方位、全覆盖监测的问题。
本发明提供的工业窑炉内衬温度监测系统,包括:
测温光纤,所述测温光纤的设置方式至少包括以下之一:沿工业窑炉径向设置、沿工业窑炉高度方向设置、沿工业窑炉周向设置;
用于将光信号转化为温度信号的温度传感模块,所述温度传感模块与各个测温光纤分别信号连接。
可选的,还包括:一个或多个径向槽,所述径向槽沿工业窑炉的径向延伸至工业窑炉的内衬;
所述测温光纤贯穿所述径向槽,所述测温光纤的一端与所述内衬连接,所述测温光纤的另一端与温度传感模块连接,所述径向槽与所述第一测温光纤相匹配。
可选的,还包括:一个或多个竖向槽,所述竖向槽沿工业窑炉高度方向设置于工业窑炉的第一表面,其中,所述第一表面为工业窑炉内衬靠近所述温度传感模块的一面,所述竖向槽设有测温光纤;
一个或多个通孔,所述通孔沿工业窑炉径向从工业窑炉的壳体延伸至所述第一表面;
所述测温光纤的一端依次贯穿其中一通孔和竖向槽,并从另一通孔中引出。
可选的,还包括:环形槽,所述环形槽沿工业窑炉周向设置于第一表面,所述环形槽设有测温光纤;
一个或多个通孔,所述通孔沿工业窑炉径向从工业窑炉的壳体延伸至所述第一表面;
所述测温光纤贯穿所述环形槽,且所述第三测温光纤的两端分别从所述通孔引出,其中,所述第一表面为工业窑炉内衬靠近所述测温传感模块的一面。
可选的,还包括:外接光纤模块,所述测温光纤远离工业窑炉的一端与外接光纤模块连接,所述外接光纤模块与温度传感模块连接。
可选的,所述温度传感模块包括:光信号发射单元、光信号接收单元、用于根据接收的光信号对测温光纤所在位置进行定位的光纤定位单元、用于对接收的信号进行解调转换的处理单元;
所述测温光纤的一端与工业窑炉的内衬连接,所述测温光纤的另一端与外接光纤模块连接,所述外接光纤模块分别与光信号发射单元和光信号接收单元连接,形成光信号传输回路,所述光信号接收单元、光纤定位单元和处理单元依次连接。
可选的,所述外接光纤模块包括:光信号输入路由和光信号回路路由;
所述光信号输入路由的一端与所述光信号发射单元连接,所述光信号输入路由的另一端与测温光纤远离工业窑炉内衬的一端连接;
所述光信号回路路由与测温光纤远离工业窑炉内衬的一端连接,所述光信号回路路由的另一端与所述光信号接收单元连接。
可选的,所述光信号输入路由包括:主输入路由、一个或多个子输入路由;
所述光信号回路路由包括:主回路路由、一个或多个子回路路由;
所述主输入路由的输入端与光信号发射单元连接,所述主输入路由的输出端分别与一个或多个子输入路由的输入端连接,所述子输入路由的输出端与测温光纤远离工业窑炉内衬的一端连接,所述子输入路由与所述测温光纤一一对应;
所述子回路路由的输入端与测温光纤远离工业窑炉内衬的一端连接,所述子回路路由与所述测温光纤一一对应,一个或多个所述子回路路由的输出端分别与主回路路由的输入端连接,所述主回路路由的输出端与光信号接收单元连接。
可选的,还包括:外接光纤模块,所述测温光纤的两端分别与所述外接光纤模块连接,所述外接光纤模块与温度传感模块连接。
本发明还提供一种工业窑炉内衬温度监测方法,包括:
设置测温光纤,所述测温光纤的设置方式至少包括以下之一:沿工业窑炉径向设置、沿工业窑炉高度方向设置、沿工业窑炉周向设置;
设置用于将光信号转化为温度信号的温度传感模块,所述温度传感模块与各个测温光纤分别信号连接。
本发明的有益效果:本发明中的工业窑炉内衬温度监测系统,通过将测温光纤沿工业窑炉径向、沿工业窑炉高度方向、沿工业窑炉周向设置,并将温度传感模块与各个测温光纤分别信号连接,能够较好地实现对工业窑炉内衬温度的全方位、全覆盖检测。
附图说明
图1是本发明实施例中的工业窑炉内衬温度监测系统的结构示意图;
图2是本发明实施例中温度传感模块的结构示意图。
附图标识:
1 内衬;
2 填缝料;
3 冷却设备;
4 壳体;
5 光纤连接套管;
6 测温光纤;
7 外接光纤模块;
8 温度传感模块;
9 显示模块;
801 光信号发射单元;
802 光信号接收单元;
803 光纤定位单元;
804 处理单元;
805 输出单元
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
在下文描述中,探讨了大量细节,以提供对本发明实施例的更透彻的解释,然而,对本领域技术人员来说,可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的。
在说明本发明之前,先对光纤分布式测温技术进行说明:光纤分布式温度传感技术利用光纤本身作为温度传感载体,实现沿光纤布设路径连续分布式温度测量,具有体积小、灵敏度高、传输容量大、抗电磁干扰能力强、集传感与传输于一体等特点。由于利用的光纤散射类型不同,目前主要的光纤分布式测温技术主要分为三种:基于拉曼散射的测温技术、基于布里渊散射的测温技术以及基于瑞利散射光频域反射仪测温技术。
针对工业窑炉内衬1测温要求,光纤测温的空间分辨率至少在厘米级以下,尽管基于拉曼散射的测温技术应用技术成熟,但其空间分辨率在米级以上,无法满足工业窑炉的测温要求,因此本发明主要是基于布里渊散射测温技术和瑞利散射光频域反射仪测温技术来实现光纤对工业窑炉的内衬1温度的全覆盖监测。
基于布里渊散射的测温原理为:通常在传感光纤的两端分别注入泵浦光与探测光形成回路。当两者的频差落在布里渊增益谱范围内时,两光束会通过受激布里渊散射效应发生能量传递,在脉冲光注入端测量随时间变化的受激布里渊散射信号来获取信息,实现对不同位置光纤所受温度的测量,其空间分辨率可达厘米级。
基于瑞利散射光频域反射仪测温原理为:将扫频激光单端输入光纤中,其后向瑞利散射光会随着温度变化发生光谱偏移,通过对偏移量的计算可以准确得出实时温度,其空间分辨率高,可实现百米距离范围内厘米量级的分布式温度测量。
本发明提供的工业窑炉内衬1温度监测系统,包括:
测温光纤6,所述测温光纤6的设置方式至少包括以下之一:沿工业窑炉径向设置、沿工业窑炉高度方向设置、沿工业窑炉周向设置;
用于将光信号转化为温度信号的温度传感模块8,所述温度传感模块8与各个测温光纤6分别信号连接。工业窑炉从内至外依次设有内衬、填缝料2、冷却设备3和壳体4。通过将测温光纤6沿工业窑炉径向、沿工业窑炉高度方向、沿工业窑炉周向设置;并将温度传感模块8与各个测温光纤6分别信号连接,能够较好地实现对工业窑炉的内衬1温度的全方位、全覆盖监测。例如:将测温光纤6沿工业窑炉径向、高度方向、周向设置,并将各个测温光纤6分别与温度传感模块8连接,温度传感模块8向测温光纤6发射光信号,对铺设在工业窑炉的测温光纤6进行位置标定,接收由测温光纤6反射回来的光信号,将接收的光信号解调并转换为温度信号,较好地实现对工业窑炉内衬1温度的全覆盖测温,并使得测温光纤6的空间分辨率达到厘米级。
如图1所示,在一些实施例中,还包括:一个或多个径向槽,所述径向槽沿工业窑炉的径向延伸至工业窑炉的内衬1;
所述测温光纤6贯穿所述径向槽,所述测温光纤6的一端与所述内衬1连接,所述测温光纤6的另一端与温度传感模块8连接,所述径向槽与所述第一测温光纤6相匹配。可选的,还包括:外接光纤模块7,所述测温光纤6远离工业窑炉的一端与外接光纤模块7连接,所述外接光纤模块7与温度传感模块8连接。所述温度传感模块8向测温光纤6发射光信号,对测温光纤6进行位置标定,接收由测温光纤6反射回来的光信号,并将接收的光信号解调并转换为温度信号,并将所述温度信号传输至显示单元,实现对工业窑炉的内衬1的温度信号的实时全方位监测。
如图2所示,在一些实施例中,所述温度传感模块8包括:光信号发射单元801、光信号接收单元802、用于根据接收的光信号对测温光纤6所在位置进行定位的光纤定位单元803、用于对接收的信号进行解调转换的处理单元804;
所述测温光纤6的一端与工业窑炉的内衬1连接,所述测温光纤6的另一端与外接光纤模块7连接,所述外接光纤模块7分别与光信号发射单元801和光信号接收单元802连接,形成光信号传输回路,所述光信号接收单元802、光纤定位单元803和处理单元804依次连接。可选的,还包括:输出单元805,所述处理单元804的输出端与所述输出单元805的输入端连接,所述输出单元805的输出端与显示模块9连接。
在一些实施例中,所述外接光纤模块7包括:光信号输入路由和光信号回路路由;
所述光信号输入路由的一端与所述光信号发射单元801连接,所述光信号输入路由的另一端与测温光纤6远离工业窑炉内衬1的一端连接;
所述光信号回路路由与测温光纤6远离工业窑炉内衬1的一端连接,所述光信号回路路由的另一端与所述光信号接收单元802连接。
在一些实施例中,所述光信号输入路由包括:主输入路由、一个或多个子输入路由;
所述光信号回路路由包括:主回路路由、一个或多个子回路路由;
所述主输入路由的输入端与光信号发射单元801连接,所述主输入路由的输出端分别与一个或多个子输入路由的输入端连接,所述子输入路由的输出端与测温光纤6远离工业窑炉内衬1的一端连接,所述子输入路由与所述测温光纤6一一对应;
所述子回路路由的输入端与测温光纤6远离工业窑炉内衬1的一端连接,所述子回路路由与所述测温光纤6一一对应,一个或多个所述子回路路由的输出端分别与主回路路由的输入端连接,所述主回路路由的输出端与光信号接收单元802连接。例如:温度传感模块8中的光信号发射单元801向测温光纤6发射光信号,光信号由主输入路由、以及一个或多个子输入路由发射至测温光纤6,对测温光纤6的位置进行标定,即对测温点的位置进行标定,反射回来的光信号由一个或多个子回路路由、主回路路由传输至光信号接收单元802,光信号接收单元802将光信号依次传输至光纤定位单元803、处理单元804,处理单元804对接收的光信号进行解调转换,将光信号转换为温度信号,并将所述温度信号输出至显示单元,较好地实现对工业窑炉的内衬1温度的全覆盖监测。
在一些实施例中,还包括:用于固定与密封所述测温光纤6的光纤连接套管5,所述光纤连接套管5设置于工业窑炉的壳体4远离内衬1的一面,所述测温光纤6远离工业窑炉的一端贯穿所述光纤连接套管5,并与外接光纤模块7连接,所述外接光纤模块7与温度传感模块8连接。
进一步地,沿工业窑炉径向可以设置多根测温光纤6对工业窑炉内衬1进行测温,例如:沿工业窑炉径向设置多根测温光纤6,多根测温光纤6远离工业窑炉的一端分别贯穿光纤连接套管5,并分别与外接光纤模块7连接,所述外接光纤模块7与温度传感模块8连接,温度传感模块8向多根测温光纤6发射光信号,并对多根测温光纤6的位置进行标定,接收发射回来的光信号,将光信号解调转换为温度信号,输出所述温度信号至显示模块9,达到对工业窑炉内衬1温度进行实时全覆盖监测的目的。
可选的,本发明提供的工业窑炉内衬1温度监测系统还包括:一个或多个竖向槽,所述竖向槽沿工业窑炉高度方向设置于工业窑炉的第一表面,其中,所述第一表面为工业窑炉内衬1靠近所述温度传感模块8的一面,所述竖向槽设有测温光纤6;
一个或多个通孔,所述通孔沿工业窑炉径向从工业窑炉的壳体4延伸至所述第一表面;
所述测温光纤6的一端依次贯穿其中一通孔和竖向槽,并从另一通孔中引出。例如:将测温光纤6沿工业窑炉高度方向设置,所述测温光纤6的一端依次贯穿一通孔,竖向槽,并从另一通孔引出,将所述测温光纤6的两端分别于温度传感模块8连接,形成信号传输回路,温度传感模块8向测温光纤6的一端发送光信号,并对测温光纤6的位置进行标定,所述测温光纤6的另一端将反射回来的光信号经由外接光纤模块7传输至温度传感模块8,所述温度传感模块8将接收的光信号解调转换为温度信号,并将所述温度信号传输至显示单元进行显示,实现对工业窑炉高度方向的实时温度监测。可选的,工业窑炉内衬1温度监测系统还包括:用于固定和密封测温光纤6的光纤连接套管5,所述光纤连接套管5设置于工业窑炉的壳体4远离内衬1的一面,所述测温光纤6的两端分别贯穿光纤连接套管5,并分别与外接光纤模块7连接,所述外接光纤模块7与温度传感模块8连接。
在一些实施例中,所述温度传感模块8包括:光信号发射单元801、光信号接收单元802、用于根据接收的光信号对测温光纤6所在位置进行定位的光纤定位单元803、用于对接收的信号进行解调转换的处理单元804;
所述测温光纤6的一端贯穿所述光纤连接套管5并与所述光信号发射单元801连接,所述测温光纤6的另一端贯穿所述光纤连接套管5并与所述光信号接收单元802连接,所述光信号接收单元802、光纤定位单元803和处理单元804依次连接。可选的,还包括:输出单元805,所述处理单元804的输出端与所述输出单元805的输入端连接,所述输出单元805的输出端与显示模块9连接。进一步地,沿工业窑炉高度方向可以设置多根测温光纤6,以实现对工业窑炉的内衬1温度的全覆盖监测。
可选的,本发明提供的工业窑炉内衬1温度监测系统还包括:环形槽,所述环形槽沿工业窑炉周向设置于第一表面,所述环形槽设有测温光纤6;
一个或多个通孔,所述通孔沿工业窑炉径向从工业窑炉的壳体4延伸至所述第一表面;所述测温光纤6贯穿所述环形槽,且所述第三测温光纤6的两端分别从所述通孔引出,其中,所述第一表面为工业窑炉内衬1靠近所述测温传感模块的一面。在一些实施例中,还包括:外接光纤模块7、用于固定和密封测温光纤6的光纤连接套管5,所述光纤连接套管5设置于工业窑炉的壳体4远离内衬1的一面。
在一些实施例中,所述温度传感模块8包括:光信号发射单元801、光信号接收单元802、用于根据接收的光信号对测温光纤6所在位置进行定位的光纤定位单元803、用于对接收的信号进行解调转换的处理单元804;
所述测温光纤6的两端分别依次贯穿所述通孔、与所述通孔对应的光纤连接套管5,并与所述外接光纤模块7连接,所述外接光纤模块7分别与光信号发射单元801和光信号接收单元802连接,形成光信号传输回路,所述光信号接收单元802、光纤定位单元803和处理单元804依次连接。
在一些实施例中,所述外接光纤模块7包括:光信号输入路由和光信号回路路由;所述光信号输入路由包括:主输入路由、一个或多个子输入路由;所述光信号回路路由包括:主回路路由、一个或多个子回路路由;定义所述测温光纤6的一端为光信号输入端,所述测温光纤6的另一端为光信号输出端;
所述主输入路由的输入端与光信号发射单元801连接,所述主输入路由的输出端分别与一个或多个子输入路由的输入端连接,所述子输入路由的输出端与所述光信号输入端连接,所述子输入路由与所述测温光纤6一一对应;
所述子回路路由的输入端与所述光信号输出端连接,所述子回路路由与所述测温光纤6一一对应,一个或多个所述子回路路由的输出端分别与主回路路由的输入端连接,所述主回路路由的输出端与光信号接收单元802连接。进一步地,沿工业窑炉周向可以设置多根测温光纤6,多根测温光纤6交错设置,例如:沿工业窑炉周向交错设置两根测温光纤6,其中一根测温光纤6的一端依次贯穿一通孔、环形槽、并从所述通孔穿出,该测温光纤6的两端分别与外接光纤模块7连接,所述外接光纤模块7与温度传感模块8连接,另一根测温光纤6的一端依次贯穿另一通孔,环形槽、并从所述通孔穿出,该测温光纤6的两端分别与外接光纤模块7连接,所述外接光纤模块7与温度传感模块8连接,以此实现多根测温光纤6交错设置,进而实现对工业窑炉内衬1温度的全覆盖测温。
进一步地,可以沿工业窑炉径向、高度方向、周向设置测温光纤6,或者沿工业窑炉径向、高度方向、周向中的任意组合设置测温光纤6,较好地实现对工业窑炉内衬1温度的全方位、全覆盖监测。例如:沿工业窑炉的周向和径向分别设置测温光纤6,或者沿工业窑炉的周向和高度方向分别设置测温光纤6等。
本发明还提供一种工业窑炉内衬1温度监测方法,包括:
S1;设置测温光纤6,所述测温光纤6的设置方式至少包括以下之一:沿工业窑炉径向设置、沿工业窑炉高度方向设置、沿工业窑炉周向设置;
S2;设置用于将光信号转化为温度信号的温度传感模块8,所述温度传感模块8与各个测温光纤6分别信号连接;
S3:温度传感模块8中的光信号发射单元801向测温光纤6发射光信号,光信号接收单元802接收光信号,并将接收的光信号传输至光纤定位单元803,进而对铺设在工业窑炉内衬的测温光纤6进行位置标定;
S4:控制光信号接收单元802接收光信号,将接收的光信号传输至处理单元804,将光信号解调转换为温度信号;
S5:将温度信号依次传输至输出单元805、显示模块,完成工业窑炉内衬温度的全覆盖监测;通过将测温光纤6沿工业窑炉径向、沿工业窑炉高度方向、沿工业窑炉周向设置,并将温度传感模块与各个测温光纤6分别信号连接,能够较好地实现对工业窑炉内衬温度的全方位、全覆盖检测。
在一些实施例中,所述工业窑炉包括高炉、热风炉、竖炉、转炉、电炉、炼铜炉、炼锌炉、炼铅炉、COREX熔化汽化炉、锅炉等由砖衬砌筑或浇注料浇筑而成的窑炉。
在上述实施例中,尽管已经结合了本发明的具体实施例对本发明进行了描述,但是根据前面的描述,这些实施例的很多替换、修改和变形对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种工业窑炉内衬温度监测系统,其特征在于,包括:
测温光纤,所述测温光纤的设置方式至少包括以下之一:沿工业窑炉径向设置、沿工业窑炉高度方向设置、沿工业窑炉周向设置;
用于将光信号转化为温度信号的温度传感模块,所述温度传感模块与各个测温光纤分别信号连接。
2.根据权利要求1所述的工业窑炉内衬温度监测系统,其特征在于,还包括:一个或多个径向槽,所述径向槽沿工业窑炉的径向延伸至工业窑炉的内衬;
所述测温光纤贯穿所述径向槽,所述测温光纤的一端与所述内衬连接,所述测温光纤的另一端与温度传感模块连接,所述径向槽与所述第一测温光纤相匹配。
3.根据权利要求1所述的工业窑炉内衬温度监测系统,其特征在于,还包括:一个或多个竖向槽,所述竖向槽沿工业窑炉高度方向设置于工业窑炉的第一表面,其中,所述第一表面为工业窑炉内衬靠近所述温度传感模块的一面,所述竖向槽设有测温光纤;
一个或多个通孔,所述通孔沿工业窑炉径向从工业窑炉的壳体延伸至所述第一表面;
所述测温光纤的一端依次贯穿其中一通孔和竖向槽,并从另一通孔中引出。
4.根据权利要求1所述的工业窑炉内衬温度监测系统,其特征在于,还包括:环形槽,所述环形槽沿工业窑炉周向设置于第一表面,所述环形槽设有测温光纤;
一个或多个通孔,所述通孔沿工业窑炉径向从工业窑炉的壳体延伸至所述第一表面;
所述测温光纤贯穿所述环形槽,且所述第三测温光纤的两端分别从所述通孔引出,其中,所述第一表面为工业窑炉内衬靠近所述测温传感模块的一面。
5.根据权利要求2所述的工业窑炉内衬温度监测系统,其特征在于,还包括:外接光纤模块,所述测温光纤远离工业窑炉的一端与外接光纤模块连接,所述外接光纤模块与温度传感模块连接。
6.根据权利要求5所述的工业窑炉内衬温度监测系统,其特征在于,所述温度传感模块包括:光信号发射单元、光信号接收单元、用于根据接收的光信号对测温光纤所在位置进行定位的光纤定位单元、用于对接收的信号进行解调转换的处理单元;
所述测温光纤的一端与工业窑炉的内衬连接,所述测温光纤的另一端与外接光纤模块连接,所述外接光纤模块分别与光信号发射单元和光信号接收单元连接,形成光信号传输回路,所述光信号接收单元、光纤定位单元和处理单元依次连接。
7.根据权利要求6所述的工业窑炉内衬温度监测系统,其特征在于,所述外接光纤模块包括:光信号输入路由和光信号回路路由;
所述光信号输入路由的一端与所述光信号发射单元连接,所述光信号输入路由的另一端与测温光纤远离工业窑炉内衬的一端连接;
所述光信号回路路由与测温光纤远离工业窑炉内衬的一端连接,所述光信号回路路由的另一端与所述光信号接收单元连接。
8.根据权利要求7所述的工业窑炉内衬温度监测系统,其特征在于,
所述光信号输入路由包括:主输入路由、一个或多个子输入路由;
所述光信号回路路由包括:主回路路由、一个或多个子回路路由;
所述主输入路由的输入端与光信号发射单元连接,所述主输入路由的输出端分别与一个或多个子输入路由的输入端连接,所述子输入路由的输出端与测温光纤远离工业窑炉内衬的一端连接,所述子输入路由与所述测温光纤一一对应;
所述子回路路由的输入端与测温光纤远离工业窑炉内衬的一端连接,所述子回路路由与所述测温光纤一一对应,一个或多个所述子回路路由的输出端分别与主回路路由的输入端连接,所述主回路路由的输出端与光信号接收单元连接。
9.根据权利要求3或4所述的工业窑炉内衬温度监测系统,其特征在于,还包括:外接光纤模块,所述测温光纤的两端分别与所述外接光纤模块连接,所述外接光纤模块与温度传感模块连接。
10.一种工业窑炉内衬温度监测方法,其特征在于,包括:
设置测温光纤,所述测温光纤的设置方式至少包括以下之一:沿工业窑炉径向设置、沿工业窑炉高度方向设置、沿工业窑炉周向设置;
设置用于将光信号转化为温度信号的温度传感模块,所述温度传感模块与各个测温光纤分别信号连接。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05331511A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-14 | Nippon Steel Corp | 高炉炉底れんが残存厚推定方法 |
CN1436861A (zh) * | 2002-02-09 | 2003-08-20 | 山东省冶金设计院 | 高炉炉衬烧蚀监测装置及其监测方法 |
JP2005003575A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Nippon Steel Corp | 測温センサ、耐火物及び耐火ライニングの診断方法 |
CN203259267U (zh) * | 2013-04-09 | 2013-10-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 炼钢转炉炉体温度传感监测装置 |
CN204064507U (zh) * | 2014-08-11 | 2014-12-31 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种应用于高炉热风炉的光纤测温装置 |
CN110578026A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-17 | 北京华创智芯科技有限公司 | 测量高炉的冷却壁温度的方法和高炉 |
CN212254402U (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-29 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种工业窑炉内衬温度监测系统 |
-
2020
- 2020-08-31 CN CN202010898263.4A patent/CN111896142A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05331511A (ja) * | 1992-05-27 | 1993-12-14 | Nippon Steel Corp | 高炉炉底れんが残存厚推定方法 |
CN1436861A (zh) * | 2002-02-09 | 2003-08-20 | 山东省冶金设计院 | 高炉炉衬烧蚀监测装置及其监测方法 |
JP2005003575A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Nippon Steel Corp | 測温センサ、耐火物及び耐火ライニングの診断方法 |
CN203259267U (zh) * | 2013-04-09 | 2013-10-30 | 武汉钢铁(集团)公司 | 炼钢转炉炉体温度传感监测装置 |
CN204064507U (zh) * | 2014-08-11 | 2014-12-31 | 武汉钢铁(集团)公司 | 一种应用于高炉热风炉的光纤测温装置 |
CN110578026A (zh) * | 2019-09-29 | 2019-12-17 | 北京华创智芯科技有限公司 | 测量高炉的冷却壁温度的方法和高炉 |
CN212254402U (zh) * | 2020-08-31 | 2020-12-29 | 中冶赛迪工程技术股份有限公司 | 一种工业窑炉内衬温度监测系统 |
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