CN112834048A - 一种振动筛上活性炭高温检测方法及其检测系统 - Google Patents
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Abstract
一种振动筛上活性炭高温检测方法，该方法包括以下步骤：1)热成像仪(1)对进入振动筛(2)上成像区(3)内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区(3)内的物料是否具有高温点；2a)若判断所述热成像图像不具有高温点，则返回步骤1)；2b)若判断所述热成像图像具有高温点，则记录该高温点处物料在振动筛(2)上成像区(3)内的发现位置并报警。采用本发明对高温活性炭颗粒进行检测，能够提高检测的准确性，同时解决了难以全面检测的问题，提高了系统的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及活性炭烟气净化装置中高温活性炭颗粒的检测，具体涉及一种振动筛上活性炭高温检测方法及其检测系统，属于活性炭烟气净化技术领域。
背景技术
烧结工序产生的烟气量约占钢铁全流程中的70％左右，烧结烟气中的主要污染物成分为为粉尘、SO2、NOX；另外还有少量VOCs、二噁英、重金属等；需净化处理后才能外排。目前活性炭脱硫脱硝装置处理烧结烟气的技术已经成熟，在国内开始推广使用，取得了良好的效果。
现有技术中活性炭脱硫脱硝装置工作示意图如图1所示：烧结工序产生的原烟气(污染物主要成分为SO2)经过吸附塔活性炭床层后成为净烟气外排；吸附了烟气中污染物(污染物主要成分为SO2)的活性炭经活性炭输送机S1送入解析塔，在解析塔内吸附了污染物的活性炭加热到400℃～430℃进行解析活化，解析活化后释放出的SRG(富硫)气体去制酸工序，解析活化后的活性炭冷却到110℃～130℃后排出解析塔，振动筛筛分掉活性炭粉尘，筛上活性炭颗粒经活性炭输送机S2重新进入吸附塔；补充的新活性炭加在输送机S1上(活性炭烟气净化装置使用的活性炭为圆柱状的活性炭颗粒，典型尺寸：直径9mm，高度11mm)。
如图1所示，活性炭在解析塔中加热到了400℃～430℃，活性炭烟气净化装置所用的活性炭燃点温度在420℃；解析塔是气密结构，并充满氮气。
现有技术中解析塔结构示意图如图2所示：活性炭在解析塔中不与空气接触，以保证活性炭在解析塔内不燃烧；活性炭在解析塔内解析加热和冷却的过程中，偶尔会发生少量加热的活性炭颗粒在冷却段未能充分冷却，少量未冷却到安全温度的高温活性炭颗粒从解析塔排出的情况(烧结烟气净化装置的解析塔内装填的活性炭颗粒超过百吨，活性炭颗粒在解析塔内流动和冷却加热及热传导等过程复杂)。高温活性炭颗粒从解析塔排出后和空气接触，会发生自燃(阴燃，无焰)，自燃的少量高温活性炭颗粒可能会引燃其周围的低温活性炭颗粒，这些自燃的高温活性炭颗粒会随活性炭循环进入烟气净化装置各个环节，威胁到烧结活性炭烟气净化系统的安全稳定运行，烧结活性炭烟气净化装置有对高温自燃活性炭颗粒进行检测和处置的要求。如图1所示，烧结活性炭烟气净化装置在解析塔和吸附塔之间循环，解析塔、吸附塔、输送机、振动筛、缓冲仓等各环节均为气密结构，现有烧结活性炭烟气净化装置未能解决对局部少量高温活性炭进行检测、定位的问题。
发明内容
针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种振动筛上活性炭高温检测方法及其检测系统。本发明在活性炭烟气净化装置的振动筛盖板的上方设置热成像仪，热成像仪对进入成像区内的物料进行拍摄获取热成像图像，进而分析判断物料中是否具有高温点，并确定该高温点处物料的发现位置并报警。本发明采用热成像仪的高温检测方式，解决了活性炭烟气净化装置中高温活性炭颗粒检测不准确及检测不全面的问题，提高了系统的安全性。
根据本发明的第一种实施方案，提供一种振动筛上活性炭高温检测方法。
一种振动筛上活性炭高温检测方法，该方法包括以下步骤：
1)热成像仪对进入振动筛上成像区内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；
2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区内的物料是否具有高温点；
2a)若判断所述热成像图像不具有高温点，则返回步骤1)；
2b)若判断所述热成像图像具有高温点，则记录该高温点处物料在振动筛上成像区内的发现位置并报警。
在本发明中，在步骤1)中，所述热成像仪对进入成像区内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像，具体为：
1a)所述振动筛上设有盖板，将热成像仪设置在振动筛盖板的上方，振动筛盖板的上部设有观察装置，且观察装置位于振动筛盖板与热成像仪之间；
1b)进入振动筛内的物料沿振动筛的长度方向运动，所述热成像仪通过观察装置对进入振动筛上成像区内的物料进行实时拍摄，获取热成像图像。
在本发明中，在步骤2)中，判断所述热成像图像是否具有高温点，具体为：
获取所述热成像图像中的最高温度值T1，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比。若T1≤T0，则判断所述热成像图像不具有高温点。若T1＞T0，则判断所述热成像图像具有高温点。优选，T0的取值范围为390～425℃，优选为400～420℃。
作为优选，将所述热成像图像划分为n个区域，获取n个区域中每个区域的最高温度，选取n个最高温度中的最高温度值T2，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比。若T2≤T0，则判断所述热成像图像不具有高温点。若T2＞T0，则判断所述热成像图像具有高温点。通过该最高温度值T2对应在热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛上成像区内的发现位置并报警。
在本发明中，所述观察装置为热成像仪观察罩。所述热成像仪观察罩包括侧壁罩体、顶部观察孔和底部观察孔。其中，侧壁罩体的顶端边缘所围成的区域即为顶部观察孔。侧壁罩体的底端边缘所围成的区域即为底部观察孔。所述热成像仪通过顶部观察孔和底部观察孔对进入振动筛上成像区内的物料进行实时拍摄，进而获取热成像图像。作为优选，所述观察装置的重心位于振动筛质心的正上方。
在本申请中，所述观察装置的重心位于振动筛质心的正上方，以确保观察装置设置在振动筛中轴线(即指沿振动筛的长度方向的中轴线)的正上方，进而满足热成像仪对流经振动筛筛板上的全部活性炭进行高温检测的要求。
优选的是，所述热成像仪观察罩还包括前盖板和后盖板。其中，前盖板设置在所述侧壁罩体的底部，且位于底部观察孔的上游侧。后盖板设置在所述侧壁罩体的底部，且位于底部观察孔的下游侧。
优选的是，根据热成像仪围绕观察装置在竖直平面内安装位置的变化，所述前盖板和后盖板同步调整在底部观察孔所在平面内的位置。作为优选，所述前盖板与后盖板之间形成的孔隙的中心、顶部观察孔的中心、热成像仪三者在同一直线上。
优选的是，振动筛的盖板上设有与热成像仪观察罩的底部观察孔相对应的开孔。所述热成像仪观察罩位于振动筛盖板上的开孔上部。作为优选，所述热成像仪观察罩的前盖板与后盖板之间形成的孔隙与振动筛盖板上的开孔大小相等、位置重合。
在本申请中，如图5所示，当所述观察装置为普通型的热成像仪观察罩时，即此时观察装置无需在底部观察孔的位置设置前盖板和后盖板，此时热成像仪观察罩的底部观察孔与振动筛盖板上的开孔大小相等、位置重合。而在图7中，当所述观察装置为广域型的热成像仪观察罩时，为避免由于在振动筛盖板上开设大尺寸观察孔而带来的问题，降低对除尘风量的要求，此时观察装置在底部观察孔的位置设置有前盖板和后盖板，此时热成像仪观察罩的前盖板与后盖板之间形成的孔隙与振动筛盖板上的开孔大小相等、位置重合。
优选的是，所述振动筛盖板上的开孔的宽度与振动筛的宽度相等或基本相等。所述开孔的长度L2满足下述关系式：
L2>k*(V1/X)+f…………(公式1)。
其中：L2为振动筛盖板上开孔的长度，mm。k为系数，取值为2～3。V1为振动筛上物料运行速度，mm/s。X为热成像仪单位时间内拍摄图像的帧数，帧/s。f为振动筛左右振幅，mm。
根据本发明的第二种实施方案，提供一种振动筛上活性炭高温检测系统。
一种振动筛上活性炭高温检测系统或一种用于第一种实施方案所述方法的活性炭高温检测系统，该系统包括热成像仪、振动筛、观察装置。所述振动筛上设有盖板。热成像仪设置在振动筛盖板的上方。观察装置设置在振动筛盖板的上部，且位于振动筛盖板与热成像仪之间。所述振动筛上设有成像区。热成像仪通过观察装置对进入振动筛上成像区内的物料进行实时拍摄，获取热成像图像。
在本发明中，所述观察装置为热成像仪观察罩。所述热成像仪观察罩包括侧壁罩体、顶部观察孔和底部观察孔。其中，侧壁罩体的顶端边缘所围成的区域即为顶部观察孔。侧壁罩体的底端边缘所围成的区域即为底部观察孔。所述热成像仪通过顶部观察孔和底部观察孔对进入振动筛上成像区内的物料进行实时拍摄，进而获取热成像图像。作为优选，所述观察装置的重心位于振动筛质心的正上方。
优选的是，所述热成像仪观察罩还包括前盖板和后盖板。其中，前盖板设置在所述侧壁罩体的底部，且位于底部观察孔的上游侧。后盖板设置在所述侧壁罩体的底部，且位于底部观察孔的下游侧。作为优选，根据热成像仪围绕观察装置在竖直平面内安装位置的变化，所述前盖板和后盖板同步调整在底部观察孔所在平面内的位置。作为优选，所述前盖板与后盖板之间形成的孔隙的中心、顶部观察孔的中心、热成像仪三者在同一直线上。
优选的是，振动筛的盖板上设有与热成像仪观察罩的底部观察孔相对应的开孔。所述开孔的宽度与振动筛的宽度相等或基本相等。所述热成像仪观察罩位于振动筛盖板上的开孔上部。作为优选，所述热成像仪观察罩的前盖板与后盖板之间形成的孔隙与振动筛盖板上的开孔大小相等、位置重合。
优选的是，所述热成像仪观察罩的侧壁罩体上设有除尘开口，除尘开口上设有吸尘罩，吸尘罩与除尘装置连接。所述除尘装置通过振动筛盖板上的开孔与除尘开口所形成的通道对振动筛上的物料进行除尘。
在本发明中，该高温检测系统还包括数据处理模块与主工艺计算机控制系统。所述热成像仪与数据处理模块连接，数据处理模块与主工艺计算机控制系统连接。当判断所述热成像图像具有高温点时，数据处理模块向主工艺计算机控制系统报警。
如图1所示，活性炭烟气净化装置在解析塔和吸附塔之间循环，解析塔、吸附塔、输送机、缓冲仓等各环节均为气密结构，且活性炭在以上装置中是大量聚集状态，偶尔出现的高温活性炭可能处在一团常温活性炭的包围之中，难以全面检出高温活性炭颗粒。
在活性炭烟气净化装置中，活性炭在解析塔和吸附塔之间循环，所有活性炭在循环中均需经过振动筛筛除活性炭粉。解析塔出口的活性炭从振动筛的活性炭入口进入振动筛。所述振动筛内设置有筛板，振动筛主体设置在弹性基座上，所述振动筛还设有振动电机。振动筛工作时振动筛主体在弹性基座上往复振动，将振动筛内的活性炭从入口处往出口处反复抛出。活性炭在从振动筛入口到出口的运动中，粒径大于筛板筛孔尺寸的活性炭颗粒将从筛上活性炭出口流出，进入活性炭输送机。而粒径小于筛板筛孔尺寸的活性炭颗粒将进入损耗活性炭收集系统，不再进入活性炭烟气净化装置。
活性炭粉筛除是解析塔(高温加热环节)的后续工序，活性炭颗粒在振动筛上是翻滚平铺状态，不会存在前述高温活性炭颗粒被一团常温活性炭颗粒包围的情况，底层的活性炭颗粒被表层活性炭颗粒遮挡较少，也就是说，流经振动筛筛板上的全部活性炭颗粒更容易被热成像仪检测识别。因此，在活性炭筛分环节对高温活性炭颗粒(或自燃活性炭颗粒)进行检测，更有利于发现活性炭烟气净化工序中的高温活性炭颗粒。
在本申请中，提供一种振动筛上活性炭高温检测方法。该方法首先对进入振动筛上成像区内的物料进行拍摄，获取热成像图像；然后根据所述热成像图像分析判断进入成像区内的物料是否具有高温点；若判断所述热成像图像不具有高温点，则热成像仪继续对后续进入振动筛上成像区内的物料进行高温监测；若判断所述热成像图像具有高温点，则记录该高温点处物料在成像区内的发现位置并报警。
在本发明中，所述热成像图像为带温度信息的红外线图片，从热成像图像中可以读取到成像区内各个点的物料的温度信息。将所述热成像图像中的最高温度值T1与目标温度T0进行比较，可以判断所述热成像图像中是否具有高温点。若T1≤T0，则判断所述热成像图像中不具有高温点，热成像仪对后续进入成像区内的物料继续进行高温监测。若T1＞T0，则判断所述热成像图像具有高温点。作为优选方案，本申请将所述热成像图像划分为n个区域(例如划分为九宫格)，获取n个区域中的最高温度值T2，将T2与目标温度T0进行比较，进而判断所述热成像图像是否具有高温点。若T2≤T0，则判断所述热成像图像不具有高温点，热成像仪对后续进入成像区内的物料继续进行高温监测。若T2＞T0，则判断所述热成像图像具有高温点，通过最高温度值T2对应在热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在成像区内的发现位置并向主控(即主工艺计算机控制系统)报警。为进一步体现所述高温检测的准确性或精准度，所述热成像图像可以是对同一位置或附近位置的物料连续拍摄的多张图片，通过对连续拍摄的多张图片中的温度信息进行对比，从而对进入成像区内的物料是否具有高温点做出更加准确的判断。
一般来说，振动筛主体是密封结构，活性炭在振动筛内运动，现有振动筛内设置热电偶等常规检测方式难以捕捉快速经过的高温活性炭颗粒。热成像仪布置在振动筛内有空间不足、工作环境恶劣(振动、粉尘)的问题。因此，需要对现有振动筛进行改造，以适应热成像仪检测高温活性炭颗粒的要求。
在本申请中，所述热成像仪设置在振动筛盖板的上方(即热成像仪独立于振动筛设置)，振动筛的盖板上设有开孔，热成像仪直接通过所述开孔对振动筛筛板上流过的活性炭进行实时监测。如此设置，虽简单方便，但振动筛盖板上则需要开设较大尺寸的开孔。例如，振动筛宽度为1600mm，热成像视场长宽比为4:3，振动筛上开孔尺寸将达到1600mm*1200mm，合1.92m2。振动筛上开设如此大尺寸的开孔则会带来以下问题：1、因需保证热成像仪成像，开孔正上方无法设置除尘，振动筛工作粉尘外溢，严重影响周边环境；2、活性炭颗粒在筛分中跳出振动筛，增加活性炭损耗；3、异物容易从振动筛开孔进入烟气净化装置，影响活性炭烟气净化装置的安全稳定运行。
针对上述问题，本申请方案进一步优化，缩小上述开孔尺寸，在振动筛盖板上设置细长的开孔，所述开孔的宽度同振动筛的宽度，以保证热成像仪能够检测到从振动筛筛板上流过的全部活性炭。同时，在振动筛盖板的开孔上部安装观察装置(如热成像仪观察罩)。观察装置包括侧壁罩体，其上部和底部均开设观察孔，即为顶部观察孔和底部观察孔，所述顶部观察孔设置在侧壁罩体的顶端，所述底部观察孔设置在侧壁罩体的底端。所述观察装置能够保证热成像仪通过顶部观察孔、底部观察孔对振动筛上活性炭颗粒成像的光学通道畅通，观察装置的高度可以根据经验确定或者按需进行调节，其约束条件主要是保证观察装置的侧面(即侧壁罩体上)具有足够的吸尘面积、保证活性炭颗粒不会跳出振动筛。同时，观察装置还能起到排除观测障碍，优化成像环境、成像背景的作用。
在上述方案中，所述观察装置的结构如图4和图5所示，此时观察装置的底部观察孔与振动筛盖板上的开孔大小相等、位置重合。在图5中，设定观察装置的顶部观察孔的长度为L4，底部观察孔的长度为L2，热成像仪通过观察装置在振动筛筛上的成像区域的长度为L3，一般来说，L3稍大于L2，L2稍大于L4。相应的，振动筛盖板上的开孔长度也为L2，此时L2满足下述关系式：
L2>k*(V1/X)+f............(公式1)。
其中：L2为振动筛盖板上开孔的长度，mm。k为系数，取值为2～3。V1为振动筛上物料运行速度，mm/s。X为热成像仪单位时间内拍摄图像的帧数，帧/s。f为振动筛左右振幅，mm。
此处按照公式1确定的开孔长度为能够保证流经振动筛筛上的全部活性炭颗粒均能被热成像仪观察到的最小开孔长度。显然，所述开孔的长度越短，越有利于振动筛除尘，越有利于筛上活性炭颗粒不从开孔处跳出。
图5中所述观察装置中涉及到的主要参数为：L2、L4、H1、∠a、∠b，各参数计算方式如下：
L2>k*(V1/X)+f............(公式1)；
H1＝k1*L2............(公式3)；
∠a＝arctn[H/(L+L2)]............(公式4)；
∠b＝arctn(H/L)............(公式5)；
其中：L2：观察装置底部观察孔的长度，单位mm；k：系数，取值为2～3；L4：观察装置顶部观察孔的长度，单位mm；V1：振动筛上物料运行速度，单位mm/s；X：热成像仪单位时间内拍摄图像的帧数，单位帧/s；f：振动筛左右振幅，单位mm；H：热成像仪相对于振动筛盖板的安装高度，单位mm；H1：观察装置的高度；k1：系数，取值为1.5～2；L：观察装置与热成像仪在振动筛盖板长度方向上的距离，单位mm；∠a：，∠b：如图5所示。
在该方案中，所述观察装置与振动筛紧密结合，工作时观察装置随振动筛振动。图5中所示的阴影区域即为热成像仪可供选择的安装位置，将热成像仪安装在图示阴影区域内的任意位置可以保证热成像仪通过观察装置的观察效果。热成像仪的允许最低安装高度由现场根据检修空间需求等因素确定。
此外，图5中所示的观察装置结构简单，待观察装置安装后，相应的，热成像仪适配的安装区域较小。作为优选方案，本发明中的观察装置还可以设置为广域型的观察装置，如图6或图7中所示的截面为(等腰)梯形的热成像仪观察罩。在图7中，广域型的观察装置还包括设置在底部观察孔上游侧的前盖板及设置在底部观察孔下游侧的后盖板。所述广域型的热成像仪观察罩内的前盖板与后盖板的位置可根据热成像仪的安装位置进行调整，即根据热成像仪围绕观察装置在竖直平面内安装位置的改变，所述前盖板和后盖板(沿着振动筛的长度方向)同步调整在底部观察孔所在平面内的位置。为保证热成像仪的监测效果，所述前盖板、后盖板与底部观察孔之间所形成的孔隙的中心、顶部观察孔的中心、热成像仪三者在同一直线上。其中，所述前盖板与后盖板的设置可以进一步避免前述由于在振动筛盖板上开设大尺寸观察孔而带来的问题，降低对除尘风量的要求，同时仍能满足热成像仪检测高温活性炭颗粒的要求。
也就是说，在图7中所示的阴影区域内安装热成像仪，然后同步调整观察罩内覆盖的前盖板和后盖板的位置，灵活调节前盖板与后盖板之间所形成的孔隙的长度或位置，使得前盖板与后盖板之间所形成的孔隙的中心、顶部观察孔的中心、热成像仪三者在同一直线上，从而满足热成像仪检测高温活性炭颗粒的要求，同时使得观察装置的下沿长度(即前盖板与后盖板之间所形成的孔隙的长度)较小，进而避免前述由于在振动筛盖板上开设大尺寸观察孔的一系列问题。在设置广域型观察装置的方案中，所述观察装置的前盖板和后盖板之间形成的孔隙与振动筛盖板上的开孔大小相等、位置重合。此时振动筛盖板上的开孔的长度L2同样满足公式1：
L2>k*(V1/X)+f............(公式1)；
其中：L2为振动筛盖板上开孔的长度，mm；k为系数，取值为2～3；V1为振动筛上物料运行速度，mm/s；X为热成像仪单位时间内拍摄图像的帧数，帧/s；f为振动筛左右振幅，mm。
作为优选，本申请的技术方案中，可以设置一个或多个热成像仪。在具体的实施过程中，可以设置多个热成像仪，通过控制多个独立的热成像仪对进入成像区内的物料进行拍摄获取热成像图像，从而确保高温检测过程中不遗漏物料，解决了现有技术中难以全面检测的问题。
进一步优选，在所述观察装置的侧壁罩体上设有除尘开口，除尘开口上设有吸尘罩。吸尘罩与观察装置之间不连接，吸尘罩与观察装置之间的距离能保证振动筛工作时，吸尘罩与振动筛、观察装置不发生接触。吸尘罩上连接有吸尘管道，吸尘罩通过吸尘管道与除尘装置连接，所述吸尘罩的吸尘能力能保证振动筛工作时无粉尘外溢。将本发明中广域型的观察装置旋转180°安装，即可适应吸尘罩对侧设置的方式。
在本发明中，所述活性炭烟气净化装置高温检测系统还包括主工艺计算机控制系统(简称主控)、数据处理模块。热成像仪获取物料在成像区内的热成像图像后，根据所述热成像图像分析判断相应物料中是否具有高温点，将判断为高温点的数据信息传输至数据处理模块，数据处理模块与主控连接，即向主控发出报警，主控控制进入下一步处理流程。
在本申请中，所述物料即指活性炭，一般为解析塔解析后的新鲜活性炭。
在本申请中，所述“上游”“下游”是根据振动筛上活性炭颗粒的流动方向而言的相对概念，即在振动筛上，活性炭颗粒先经过的位置为上游，后经过的位置为下游。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明采用热成像仪的高温检测方式，避免了现有的常规检测方式检测不准确及检测不全面的问题，提高了检测的精准度，进而确保整个系统的安全性。
2、在本发明中，热成像仪设置在振动筛盖板的上方，热成像仪通过振动筛盖板上的开孔实现对流经振动筛筛板上的全部活性炭的高温检测，由于活性炭粉筛除是解析塔即高温加热环节的后续工序，且活性炭颗粒在振动筛上是翻滚平铺的状态，因此本发明在活性炭筛分环节对高温活性炭颗粒进行检测，更有利于发现活性炭烟气净化工序中的高温活性炭颗粒，使得检测更加精准、全面、可靠。
3、本发明在振动筛盖板与热成像仪之间设置观察装置，尤其广域型观察装置的设计，避免了因为检测而在振动筛盖板上开设大尺寸观察孔的问题，观察装置的设置能够排除观测障碍，优化成像环境、成像背景，同时保证活性炭颗粒不会跳出振动筛，进而确保活性炭烟气净化装置的安全稳定运行。
附图说明
图1为现有技术中活性炭脱硫脱硝装置工作示意图；
图2为现有技术中解析塔的结构示意图；
图3为本发明一种振动筛上活性炭高温检测方法的流程图；
图4为本发明中热成像仪获取成像区内物料的热成像图像的示意图；
图5为本发明中一种观察装置的结构示意图；
图6为本发明中另一种观察装置的结构示意图；
图7为本发明中另一种观察装置设有前盖板和后盖板的结构示意图；
图8为本发明中观察装置的侧壁设有吸尘罩的结构示意图；
图9为本发明中热成像仪、主控、数据处理模块的关系图；
图10为本发明中热成像仪的数据处理流程图。
附图标记：
1：热成像仪；2：振动筛；201：盖板；3：成像区；4：观察装置；401：侧壁罩体；402：顶部观察孔；403：底部观察孔；404：前盖板；405：后盖板；5：吸尘罩；A1：数据处理模块；A2：主工艺计算机控制系统。
具体实施方式
根据本发明的第二种实施方案，提供一种振动筛上活性炭高温检测系统。
一种振动筛上活性炭高温检测系统或一种用于第一种实施方案所述方法的活性炭高温检测系统，该系统包括热成像仪1、振动筛2、观察装置4。所述振动筛2上设有盖板201。热成像仪1设置在振动筛2盖板201的上方。观察装置4设置在振动筛2盖板201的上部，且位于振动筛2盖板201与热成像仪1之间。所述振动筛2上设有成像区3。热成像仪1通过观察装置4对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，获取热成像图像。
在本发明中，所述观察装置4为热成像仪观察罩。所述热成像仪观察罩包括侧壁罩体401、顶部观察孔402和底部观察孔403。其中，侧壁罩体401的顶端边缘所围成的区域即为顶部观察孔402。侧壁罩体401的底端边缘所围成的区域即为底部观察孔403。所述热成像仪1通过顶部观察孔402和底部观察孔403对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，进而获取热成像图像。作为优选，所述观察装置4的重心位于振动筛2质心的正上方。
优选的是，所述热成像仪观察罩还包括前盖板404和后盖板405。其中，前盖板404设置在所述侧壁罩体401的底部，且位于底部观察孔403的上游侧。后盖板405设置在所述侧壁罩体401的底部，且位于底部观察孔403的下游侧。作为优选，根据热成像仪1围绕观察装置4在竖直平面内安装位置的变化，所述前盖板404和后盖板405同步调整在底部观察孔403所在平面内的位置。作为优选，所述前盖板404与后盖板405之间形成的孔隙的中心、顶部观察孔402的中心、热成像仪1三者在同一直线上。
优选的是，振动筛2的盖板201上设有开孔。所述开孔的宽度与振动筛2的宽度相等或基本相等。所述热成像仪观察罩位于振动筛2盖板201上的开孔上部。作为优选，所述热成像仪观察罩的前盖板404与后盖板405之间形成的孔隙与振动筛2盖板201上的开孔大小相等、位置重合。
优选的是，所述热成像仪观察罩的侧壁罩体401上设有除尘开口，除尘开口上设有吸尘罩5，吸尘罩5与除尘装置连接。所述除尘装置通过振动筛2盖板201上的开孔与除尘开口所形成的通道对振动筛2上的物料进行除尘。
在本发明中，该高温检测系统还包括数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2。所述热成像仪1与数据处理模块A1连接，数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2连接。当判断所述热成像图像具有高温点时，数据处理模块A1向主工艺计算机控制系统A2报警。
实施例1
如图4所示，一种振动筛上活性炭高温检测系统，该系统包括热成像仪1、振动筛2、观察装置4。所述振动筛2上设有盖板201。热成像仪1设置在振动筛2盖板201的上方。观察装置4设置在振动筛2盖板201的上部，且位于振动筛2盖板201与热成像仪1之间。所述振动筛2上设有成像区3。热成像仪1通过观察装置4对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，获取热成像图像。所述物料为解析塔解析后的活性炭。
实施例2
如图6和7所示，重复实施例1，只是所述观察装置4为热成像仪观察罩。所述热成像仪观察罩包括侧壁罩体401、顶部观察孔402和底部观察孔403。其中，侧壁罩体401的顶端边缘所围成的区域即为顶部观察孔402。侧壁罩体401的底端边缘所围成的区域即为底部观察孔403。所述热成像仪1通过顶部观察孔402和底部观察孔403对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，进而获取热成像图像。在本实施例中，观察装置4为广域型的热成像仪观察罩。所述广域型的热成像仪观察罩的截面为等腰梯形。
实施例3
重复实施例2，只是所述观察装置4的重心位于振动筛2质心的正上方。
实施例4
重复实施例3，只是所述热成像仪观察罩还包括前盖板404和后盖板405。其中，前盖板404设置在所述侧壁罩体401的底部，且位于底部观察孔403的上游侧。后盖板405设置在所述侧壁罩体401的底部，且位于底部观察孔403的下游侧。根据热成像仪1围绕观察装置4在竖直平面内安装位置的变化，所述前盖板404和后盖板405同步调整在底部观察孔403所在平面内的位置。所述前盖板404与后盖板405之间形成的孔隙的中心、顶部观察孔402的中心、热成像仪1三者在同一直线上。
实施例5
重复实施例4，只是振动筛2的盖板201上设有开孔。所述开孔的宽度与振动筛2的宽度相等。所述热成像仪观察罩位于振动筛2盖板201上的开孔上部。所述热成像仪观察罩的前盖板404与后盖板405之间形成的孔隙与振动筛2盖板201上的开孔大小相等、位置重合。
实施例6
如图8所示，重复实施例5，只是所述热成像仪观察罩的侧壁罩体401上设有除尘开口，除尘开口上设有吸尘罩5，吸尘罩5与除尘装置连接。所述除尘装置通过振动筛2盖板201上的开孔与除尘开口所形成的通道对振动筛2上的物料进行除尘。
实施例7
如图9所示，重复实施例6，只是该高温检测系统还包括数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2。所述热成像仪1与数据处理模块A1连接，数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2连接。当判断所述热成像图像具有高温点时，数据处理模块A1向主工艺计算机控制系统A2报警。
实施例8
如图3所示，一种振动筛上活性炭高温检测方法，该方法包括以下步骤：
1)热成像仪1对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；
2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区3内的物料是否具有高温点；
2a)若判断所述热成像图像不具有高温点，则返回步骤1)；
2b)若判断所述热成像图像具有高温点，则记录该高温点处物料在振动筛2上成像区3内的发现位置并报警。
实施例9
重复实施例8，只是在步骤1)中，所述热成像仪1对进入成像区3内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像，具体为：
1a)所述振动筛2上设有盖板201，将热成像仪1设置在振动筛2盖板201的上方，振动筛2盖板201的上部设有观察装置4，且观察装置4位于振动筛2盖板201与热成像仪1之间；
1b)进入振动筛2内的物料沿振动筛2的长度方向运动，所述热成像仪1通过观察装置4对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，获取热成像图像。
实施例10
如图10所示，重复实施例9，只是在步骤2)中，判断所述热成像图像是否具有高温点，具体为：
获取所述热成像图像中的最高温度值T1，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比。若T1≤T0，则判断所述热成像图像不具有高温点。若T1＞T0，则判断所述热成像图像具有高温点。T0的取值范围为395℃。
实施例11
重复实施例9，只是在步骤2)中，判断所述热成像图像是否具有高温点，具体为：
将所述热成像图像划分为5个区域，获取5个区域中每个区域的最高温度，选取5个最高温度中的最高温度值T2，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比。若T2≤T0，则判断所述热成像图像不具有高温点。若T2＞T0，则判断所述热成像图像具有高温点。通过该最高温度值T2对应在热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛2上成像区3内的发现位置并报警。T0的取值范围为405℃。
实施例12
重复实施例10，只是所述观察装置4为热成像仪观察罩。所述热成像仪观察罩包括侧壁罩体401、顶部观察孔402和底部观察孔403。其中，侧壁罩体401的顶端边缘所围成的区域即为顶部观察孔402。侧壁罩体401的底端边缘所围成的区域即为底部观察孔403。所述热成像仪1通过顶部观察孔402和底部观察孔403对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，进而获取热成像图像。所述观察装置4的重心位于振动筛2质心的正上方。
实施例13
重复实施例12，只是所述热成像仪观察罩还包括前盖板404和后盖板405。其中，前盖板404设置在所述侧壁罩体401的底部，且位于底部观察孔403的上游侧。后盖板405设置在所述侧壁罩体401的底部，且位于底部观察孔403的下游侧。根据热成像仪1围绕观察装置4在竖直平面内安装位置的变化，所述前盖板404和后盖板405同步调整在底部观察孔403所在平面内的位置。所述前盖板404与后盖板405之间形成的孔隙的中心、顶部观察孔402的中心、热成像仪1三者在同一直线上。
实施例14
重复实施例13，只是振动筛2的盖板201上设有开孔。所述热成像仪观察罩位于振动筛2盖板201上的开孔上部。所述热成像仪观察罩的前盖板404与后盖板405之间形成的孔隙与振动筛2盖板201上的开孔大小相等、位置重合。
实施例15
如图5所示，重复实施例14，只是所述振动筛2盖板201上的开孔的宽度与振动筛2的宽度相等。所述开孔的长度L2满足下述关系式：
L2>k*(V1/X)+f＝38mm............(公式1)。
其中：L2为振动筛盖板上开孔的长度，mm。k为系数，k＝2。V1为振动筛上物料运行速度，V1＝100mm/s。X为热成像仪单位时间内拍摄图像的帧数，X＝25帧/s。f为振动筛左右振幅，f＝30mm。
应用实施例1
一种振动筛上活性炭高温检测方法，使用实施例7中的系统，该方法包括以下步骤：
1)热成像仪1对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；
2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区3内的物料是否具有高温点：
获取所述热成像图像中的最高温度值T1＝140℃，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比。T0的取值为395℃。由于T1＜T0，因此判断所述热成像图像不具有高温点。返回步骤1)。
应用实施例2
一种振动筛上活性炭高温检测方法，使用实施例7中的系统，该方法包括以下步骤：
1)热成像仪1对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；
2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区3内的物料是否具有高温点：
获取所述热成像图像中的最高温度值T1＝399℃，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比。T0的取值为395℃。由于T1＞T0，因此判断所述热成像图像具有高温点。记录该高温点处物料在振动筛2上成像区3内的发现位置并报警。
应用实施例3
一种振动筛上活性炭高温检测方法，使用实施例7中的系统，该方法包括以下步骤：
1)热成像仪1对进入振动筛2上成像区3内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；
2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区3内的物料是否具有高温点：
将所述热成像图像划分为九宫格，获取9个区域中每个区域的最高温度，选取9个最高温度中的最高温度值T2＝411℃，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比。T0的取值范围为405℃。由于T2＞T0，因此判断所述热成像图像具有高温点。通过该最高温度值T2对应在热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛2上成像区3内的发现位置并报警。
Claims (10)
1.一种振动筛上活性炭高温检测方法，该方法包括以下步骤：
1)热成像仪(1)对进入振动筛(2)上成像区(3)内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；
2)根据所述热成像图像分析判断进入成像区(3)内的物料是否具有高温点；
2a)若判断所述热成像图像不具有高温点，则返回步骤1)；
2b)若判断所述热成像图像具有高温点，则记录该高温点处物料在振动筛(2)上成像区(3)内的发现位置并报警。
2.根据权利要求1所述的活性炭高温检测方法，其特征在于：在步骤1)中，所述热成像仪(1)对进入成像区(3)内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像，具体为：
1a)所述振动筛(2)上设有盖板(201)，将热成像仪(1)设置在振动筛(2)盖板(201)的上方，振动筛(2)盖板(201)的上部设有观察装置(4)，且观察装置(4)位于振动筛(2)盖板(201)与热成像仪(1)之间；
1b)进入振动筛(2)内的物料沿振动筛(2)的长度方向运动，所述热成像仪(1)通过观察装置(4)对进入振动筛(2)上成像区(3)内的物料进行实时拍摄，获取热成像图像。
3.根据权利要求1或2所述的活性炭高温检测方法，其特征在于：在步骤2)中，判断所述热成像图像是否具有高温点，具体为：
获取所述热成像图像中的最高温度值T1，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比；若T1≤T0，则判断所述热成像图像不具有高温点；若T1＞T0，则判断所述热成像图像具有高温点；优选，T0的取值范围为390～425℃，优选为400～420℃；
作为优选，将所述热成像图像划分为n个区域，获取n个区域中每个区域的最高温度，选取n个最高温度中的最高温度值T2，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比；若T2≤T0，则判断所述热成像图像不具有高温点；若T2＞T0，则判断所述热成像图像具有高温点；通过该最高温度值T2对应在热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛(2)上成像区(3)内的发现位置并报警。
4.根据权利要求2或3所述的活性炭高温检测方法，其特征在于：所述观察装置(4)为热成像仪观察罩；所述热成像仪观察罩包括侧壁罩体(401)、顶部观察孔(402)和底部观察孔(403)；其中，侧壁罩体(401)的顶端边缘所围成的区域即为顶部观察孔(402)；侧壁罩体(401)的底端边缘所围成的区域即为底部观察孔(403)；所述热成像仪(1)通过顶部观察孔(402)和底部观察孔(403)对进入振动筛(2)上成像区(3)内的物料进行实时拍摄，进而获取热成像图像；作为优选，所述观察装置(4)的重心位于振动筛(2)质心的正上方。
5.根据权利要求4所述的活性炭高温检测方法，其特征在于：所述热成像仪观察罩还包括前盖板(404)和后盖板(405)；其中，前盖板(404)设置在所述侧壁罩体(401)的底部，且位于底部观察孔(403)的上游侧；后盖板(405)设置在所述侧壁罩体(401)的底部，且位于底部观察孔(403)的下游侧；
优选的是，根据热成像仪(1)围绕观察装置(4)在竖直平面内安装位置的变化，所述前盖板(404)和后盖板(405)同步调整在底部观察孔(403)所在平面内的位置；作为优选，所述前盖板(404)与后盖板(405)之间形成的孔隙的中心、顶部观察孔(402)的中心、热成像仪(1)三者在同一直线上。
6.根据权利要求5所述的活性炭高温检测方法，其特征在于：振动筛(2)的盖板(201)上设有开孔；所述热成像仪观察罩位于振动筛(2)盖板(201)上的开孔上部；作为优选，所述热成像仪观察罩的前盖板(404)与后盖板(405)之间形成的孔隙与振动筛(2)盖板(201)上的开孔大小相等、位置重合；
优选的是，所述振动筛(2)盖板(201)上的开孔的宽度与振动筛(2)的宽度相等；所述开孔的长度L2满足下述关系式：
L2>k*(V1/X)+f............(公式1)；
其中：L2为振动筛盖板上开孔的长度，mm；k为系数，取值为2～3；V1为振动筛上物料运行速度，mm/s；X为热成像仪单位时间内拍摄图像的帧数，帧/s；f为振动筛左右振幅，mm。
7.一种振动筛上活性炭高温检测系统或一种用于权利要求1-6中任一项所述方法的活性炭高温检测系统，该系统包括热成像仪(1)、振动筛(2)、观察装置(4)；所述振动筛(2)上设有盖板(201)；热成像仪(1)设置在振动筛(2)盖板(201)的上方；观察装置(4)设置在振动筛(2)盖板(201)的上部，且位于振动筛(2)盖板(201)与热成像仪(1)之间；所述振动筛(2)上设有成像区(3)；热成像仪(1)通过观察装置(4)对进入振动筛(2)上成像区(3)内的物料进行实时拍摄，获取热成像图像。
8.根据权利要求7所述的活性炭高温检测系统，其特征在于：所述观察装置(4)为热成像仪观察罩；所述热成像仪观察罩包括侧壁罩体(401)、顶部观察孔(402)和底部观察孔(403)；其中，侧壁罩体(401)的顶端边缘所围成的区域即为顶部观察孔(402)；侧壁罩体(401)的底端边缘所围成的区域即为底部观察孔(403)；所述热成像仪(1)通过顶部观察孔(402)和底部观察孔(403)对进入振动筛(2)上成像区(3)内的物料进行实时拍摄，进而获取热成像图像；作为优选，所述观察装置(4)的重心位于振动筛(2)质心的正上方；
优选的是，所述热成像仪观察罩还包括前盖板(404)和后盖板(405)；其中，前盖板(404)设置在所述侧壁罩体(401)的底部，且位于底部观察孔(403)的上游侧；后盖板(405)设置在所述侧壁罩体(401)的底部，且位于底部观察孔(403)的下游侧；作为优选，根据热成像仪(1)围绕观察装置(4)在竖直平面内安装位置的变化，所述前盖板(404)和后盖板(405)同步调整在底部观察孔(403)所在平面内的位置；作为优选，所述前盖板(404)与后盖板(405)之间形成的孔隙的中心、顶部观察孔(402)的中心、热成像仪(1)三者在同一直线上。
9.根据权利要求8所述的活性炭高温检测系统，其特征在于：振动筛(2)的盖板(201)上设有开孔；所述开孔的宽度与振动筛(2)的宽度相等；所述热成像仪观察罩位于振动筛(2)盖板(201)上的开孔上部；作为优选，所述热成像仪观察罩的前盖板(404)与后盖板(405)之间形成的孔隙与振动筛(2)盖板(201)上的开孔大小相等、位置重合；
优选的是，所述热成像仪观察罩的侧壁罩体(401)上设有除尘开口，除尘开口上设有吸尘罩(5)，吸尘罩(5)与除尘装置连接；所述除尘装置通过振动筛(2)盖板(201)上的开孔与除尘开口所形成的通道对振动筛(2)上的物料进行除尘。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的活性炭高温检测系统，其特征在于：该高温检测系统还包括数据处理模块(A1)与主工艺计算机控制系统(A2)；所述热成像仪(1)与数据处理模块(A1)连接，数据处理模块(A1)与主工艺计算机控制系统(A2)连接；当判断所述热成像图像具有高温点时，数据处理模块(A1)向主工艺计算机控制系统(A2)报警。
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|---|---|---|---|
| CN202110026455.0A CN112834048A (zh) | 2021-01-08 | 2021-01-08 | 一种振动筛上活性炭高温检测方法及其检测系统 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110026455.0A CN112834048A (zh) | 2021-01-08 | 2021-01-08 | 一种振动筛上活性炭高温检测方法及其检测系统 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112880834A (zh) * | 2021-01-13 | 2021-06-01 | 中冶长天国际工程有限责任公司 | 一种吸附塔前活性炭高温检测方法及其检测系统 |
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2021
- 2021-01-08 CN CN202110026455.0A patent/CN112834048A/zh not_active Withdrawn
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