CN113884214A - 一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统及方法，位于所述筒体内的检测系统，检测系统包括：环形焊缝上分布有若干个间隔设置的测温点；光纤测温仪；若干根荧光测温光线，每一荧光测温光线的第一端与光纤测温仪连接，第二端与对应的测温点连接；光纤测温仪与远程终端连接，用于将所有荧光测温光线所测量的温度信号转换成电信号后传输给远程终端，远程终端用于对接收到的电信号转换成温度信息并实时显示。本发明能够长时间实时、便捷、高效、精准地实时监控测量筒体环缝热处理的温度变化。

Description

一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统及方法

技术领域

本发明涉及核岛设备智能诊断技术领域，特别涉及一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统及方法。

背景技术

焊接是核岛设备筒体环缝对接的主要措施之一，在焊接前后需对筒体进行热处理，其中预热是在即将焊接或切割作业前母材达到规定的最低预热温度，后热是对已完成或部分完成的焊缝在低于425℃以下的高温保温，目的是氢从焊缝中扩散出来，预热、后热的作用主要去氢、降低应力、改善金相组织；筒体环缝热处理的主要能源为天然气，由火焰直接作用在筒体环缝上，通过调节火焰喷射的大小保证筒体环缝的温度满足焊接工艺的要求。

由于筒体环缝热处理时整个筒体通过焊接支架(滚轮架)进行匀速轴向转动，传统测温方法为热处理过程中由人工通过表面温度计进行测量，并根据测量的温度进行调节，由于测量过程不能实时监控、定时重复多次测量占用大量时间，部分测量由于工位限制需要登高作业及夜间测量增加安全隐患。其次，由于测量人员和设备不一致、测量设备长时间重复使用等情况，测量精度影响较大。

发明内容

本发明的目的是提供一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统及方法以实现实时监控筒体环缝热处理过程中筒体轴向转动时长时间的温度情况的目的。

为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统，其应用于核岛设备，所述核岛设备包括第一筒体10，与所述第一筒体10正对并焊接在一起的第二筒体11，所述第一筒体10和所述第二筒体11之间形成一环形焊缝101，所述第一筒体10和所述第二筒体11架设在焊接支架12上，包括：位于所述第二筒体11内的检测系统，所述检测系统包括：所述环形焊缝101上分布有若干个间隔设置的测温点201；光纤测温仪203；若干根荧光测温光线202，每一所述荧光测温光线202的第一端与所述光纤测温仪203连接，第二端与对应的测温点201连接；所述光纤测温仪203与远程终端连接，用于将所有所述荧光测温光线202所测量的温度信号转换成电信号后传输给所述远程终端，所述远程终端用于对接收到的所述电信号转换成温度信息并实时显示。

可选地，还包括：若干个高温强磁支架，每一所述荧光测温光线202的第二端贯穿对应的所述高温强磁支架，每一所述高温强磁支架的一端吸附在对应的所述测温点201上。

可选地，所述远程终端为监控室内的计算机，平板电脑或智能手机

可选地，还包括：第一DTU无线通信模块204，其设置在所述第二筒体11内，与所述光纤测温仪203连接；第二DTU无线通信模块205，其设置在所述远程监控室内，与所述计算机连接；所述第一DTU无线通信模块204与第二DTU无线通信模块205连接，用于将所述电信号采用无线传输方式发送给所述计算机。

可选地，还包括：所述第一DTU无线通信模块204通过第一485通信线与所述光纤测温仪203连接；所述第二DTU无线通信模块205通过第二485通信线与转换器206连接，所述转换器206通过USB通信线与所述计算机连接。

可选地，所述计算机内存储有监控测量软件，用于将电信号转换为温度并实时显示，以及设置显示当前测量的热处理工件名称、工件位置、测温点位置和报警阈值信息。

另一方面，本发明还提供一种利用如上文所述的核岛设备高温热处理自动监控测量系统对核岛设备进行监测的方法，包括：

步骤S1、将所述检测系统设置在待热处理工件内，通过所述计算机设置所述热处理工件名称、热处理工件位置和测温点位置；所述热处理工件为筒体时，且筒体在热处理过程中进行轴向转动；

步骤S2、根据热处理工艺要求通过所述计算机设置每一所述测温点的高低温报警阈值、温度曲线和保温时间；

步骤S3、热处理开始后，所述计算机对筒体环缝上的每一所述测温点温度变化进行实时监测和记录，并显示当前温度、热处理工件名称、工件位置和测温点位置。

可选地，还包括：步骤S4、当任意一所述测温点温度变化达到对应的设置报警阈值时，所述计算机发出报警信息，并根据当前报警阈值的上、下限提醒热处理人员作出升温、降温等热处理操作，以确保热处理温度变化满足工艺要求。

可选地，还包括：步骤S5、当任意一所述测温点的温度达到预先按照热处理工艺要求设置的温度曲线和/或保温时间的要求时，自动提示热处理人员作出升温、降温或停止热处理操作，以确保热处理温度变化满足工艺要求。

本发明至少具有以下优点之一：

本发明提供一种核岛设备高温热处理监控测量系统通过将固定住在筒体并随筒体轴向转动的荧光测温光纤获取的温度数据实时记录、保存，并通过测量分析软件计算后在系统主界面上显示，热处理人员按照分析软件的数据，调整热处理操作，确保筒体环缝热处理过程中筒体轴向转动时温度变化始终控制在在合理范围。

本发明能够长时间实时、便捷、高效、精准地实时监控测量筒体环缝热处理的温度变化。

本发明能够筒体轴向转动时测量位置不发生变化，由此提高测量的精度。

本发明通过计算机自动分析计算，并自动给出焊接调整方案，快速、及时、准确。

本发明无需定时现场测量，减少因登高、夜晚作业的安全隐患。

本发明所提供的软件界面显示测量工位整体数据，查看方便。

本发明所提供的测温数据通过无线传输、采集，减少系统附件，信息安全可靠。

本发明所提供该测量系统安装简便，操作方便，可拓展空间极大。

附图说明

图1为本发明一实施例提供的一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统的检测系统的示意图；

图2为本发明一实施例提供的一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统的远程终端的示意图；

图3为本发明一实施例提供的一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统的高温强磁支架的示意图；

图4为本发明一实施例提供的一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统的实时温度显示界面示意图；

图5为本发明一实施例提供的一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统的实时温度曲线显示界面示意图；

图6为本发明一实施例提供的一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统的历史数据查询显示界面示意图；

图7为本发明一实施例提供的一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统的高低温报警阈值显示界面示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统及方法作进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

由于核岛设备的筒体环缝热处理时筒体需随焊接支架(滚轮架)整体轴向转动，人工测量存在无法实时监控、定时重复多次测量占用大量时间，部分测量由于工位限制需要登高作业及夜间测量增加安全隐患等情况。为了实时监测筒体环缝热处理时的温度变化情况，本实施例提供一种筒体环缝(核岛设备)热处理长时间温度监控测量系统及其监控测量方法，它能够便捷、高效、精准地长时间监控测量筒体环缝热处理过程中筒体轴向转动时的温度变化情况：实时测量监控，温度曲线连续有效，无需人员定时现场测量；无线传输，通过监控测量系统整体显示各个工位的数据，实时指导热处理操作；筒体转动时测量点不移位，保证测量位置的一致性；超出预警值能及时发出提示；历史数据实时保存，提供完整技术分析数据。

具体的，结合图1和图2所示，本实施例提供的一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统，其应用于核岛设备，所述核岛设备包括第一筒体10，与所述第一筒体10正对并焊接在一起的第二筒体11，所述第一筒体10和所述第二筒体11之间形成一环形焊缝101，所述第一筒体10和所述第二筒体11架设在焊接支架12上，包括：位于所述第二筒体11内的检测系统，所述检测系统包括：所述环形焊缝101上分布有若干个间隔设置的测温点201；光纤测温仪203；若干根荧光测温光线202，每一所述荧光测温光线202的第一端与所述光纤测温仪203连接，第二端与对应的测温点201连接；所述光纤测温仪203与远程终端连接，用于将所有所述荧光测温光线202所测量的温度信号转换成电信号后传输给所述远程终端，所述远程终端用于对接收到的所述电信号转换成温度信息并实时显示。

所述检测系统中的光纤测温仪203安装在第二筒体上并远离热端。

所述远程终端为监控室内的计算机，平板电脑或智能手机。如图2所示，在本实施例中所述远程终端为远程监控室内的计算机207。

如图3所示，本实施例还包括：若干个高温强磁支架208，每一所述荧光测温光线202的第二端贯穿对应的所述高温强磁支架208，每一所述高温强磁支架208的一端吸附在对应的所述测温点201上。

请继续参考图1和图2所示，本实施例还包括：第一DTU无线通信模块204，其设置在所述第二筒体11内，与所述光纤测温仪203连接；第二DTU无线通信模块205，其设置在所述远程监控室内，与所述计算机207连接；所述第一DTU无线通信模块204与第二DTU无线通信模块205连接，用于将所述电信号采用无线传输方式发送给所述计算机207。

具体的，在本实施例中所述第一DTU无线通信模块204通过第一485通信线与所述光纤测温仪203连接；所述第二DTU无线通信模块205通过第二485通信线与转换器206连接，所述转换器206通过USB通信线与所述计算机连接。在本实施例中所述转换器206为485转USB转换器。

可选地，所述计算机207内存储有监控测量软件，用于将电信号转换为温度并实时显示，以及设置显示当前测量的热处理工件名称、工件位置、测温点位置和报警阈值信息。

在本实施例中，所述监控测量软件包含监控显示模块，用于显示温度、温度曲线，参数设置模块，其用于设置所述热处理工件名称、热处理工件位置和测温点位置，报警模块，其用于当任意一所述测温点温度变化达到对应的设置报警阈值时，所述计算机发出报警信息；分析计算模块，其用于根据接收到的电信号自动分析计算，并自动给出焊接调整方案，快速、及时、准确。

另一方面，本实施例能够便捷、高效、精准地监控测量筒体环缝热处理过程中筒体轴向转动时的温度变化情况，确保热处理工作满足工艺要求，本实施例还提供一种利用如上文所述的核岛设备高温热处理自动监控测量系统对核岛设备进行监测的方法，包括：步骤S1、将所述检测系统设置在待热处理工件内，通过所述计算机设置所述热处理工件名称、热处理工件位置和测温点位置(如图7所示，通过此界面设置修改即可)；所述热处理工件为筒体时，且筒体在热处理过程中进行轴向转动。

步骤S2、根据热处理工艺要求通过所述计算机设置每一所述测温点的高低温报警阈值、保温时间。

步骤S3、热处理开始后，所述计算机对筒体环缝上的每一所述测温点温度变化进行实时监测和记录并存储，并显示当前温度(如图4所示)、热处理工件名称、工件位置和测温点位置。

在本实施例中，还包括：步骤S4、当任意一所述测温点温度变化达到对应的设置报警阈值时，所述计算机发出报警信息，并根据当前报警阈值的上、下限提醒热处理人员作出升温、降温等热处理操作，以确保热处理温度变化满足工艺要求，即确保筒体环缝热处理的温度变化控制在要求范围内。

在本实施例中，还包括：步骤S5、当任意一所述测温点的温度达到预先按照热处理工艺要求设置的温度曲线和/或保温时间的要求时，自动提示热处理人员作出升温、降温或停止热处理操作，以确保热处理温度变化满足工艺要求，即确保筒体环缝热处理的温度变化控制在要求范围内。

本实施例还可以调用历史温度数据(如图6所示)，以历史温度曲线(如图5所示)的形式展示。

综上所述，本实施例提供一种核岛设备高温热处理监控测量系统通过将固定住在筒体并随筒体轴向转动的荧光测温光纤获取的温度数据实时记录、保存，并通过测量分析软件计算后在系统主界面上显示，即本实施例可精确的实时监控筒体环缝热处理时的温度变化，自动显示温度变化，直观显示测点工位，超温报警，历史数据分析等，确保筒体环缝热处理过程中温度变化控制在合理范围内。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种核岛设备高温热处理自动监控测量系统，其应用于核岛设备，所述核岛设备包括第一筒体(10)，与所述第一筒体(10)正对并焊接在一起的第二筒体(11)，所述第一筒体(10)和所述第二筒体(11)之间形成一环形焊缝(101)，所述第一筒体(10)和所述第二筒体(11)架设在焊接支架(12)上，其特征在于，包括：位于所述第二筒体(11)内的检测系统，所述检测系统包括：所述环形焊缝(101)上分布有若干个间隔设置的测温点(201)；

光纤测温仪(203)；

若干根荧光测温光线(202)，每一所述荧光测温光线(202)的第一端与所述光纤测温仪(203)连接，第二端与对应的测温点(201)连接；

所述光纤测温仪(203)与远程终端连接，用于将所有所述荧光测温光线(202)所测量的温度信号转换成电信号后传输给所述远程终端，所述远程终端用于对接收到的所述电信号转换成温度信息并实时显示。

2.如权利要求1所述的核岛设备高温热处理自动监控测量系统，其特征在于，还包括：若干个高温强磁支架，每一所述荧光测温光线(202)的第二端贯穿对应的所述高温强磁支架，每一所述高温强磁支架的一端吸附在对应的所述测温点(201)上。

3.如权利要求2所述的核岛设备高温热处理自动监控测量系统，其特征在于，所述远程终端为监控室内的计算机，平板电脑或智能手机。

4.如权利要求3所述的核岛设备高温热处理自动监控测量系统，其特征在于，还包括：第一DTU无线通信模块(204)，其设置在所述第二筒体(11)内，与所述光纤测温仪(203)连接；第二DTU无线通信模块(205)，其设置在所述远程监控室内，与所述计算机连接；所述第一DTU无线通信模块(204)与第二DTU无线通信模块(205)连接，用于将所述电信号采用无线传输方式发送给所述计算机。

5.如权利要求4所述的核岛设备高温热处理自动监控测量系统，其特征在于，还包括：所述第一DTU无线通信模块(204)通过第一485通信线与所述光纤测温仪(203)连接；所述第二DTU无线通信模块(205)通过第二485通信线与转换器(206)连接，所述转换器(206)通过USB通信线与所述计算机连接。

6.如权利要求5所述的核岛设备高温热处理自动监控测量系统，其特征在于，所述计算机内存储有监控测量软件，用于将电信号转换为温度并实时显示，以及设置显示当前测量的热处理工件名称、工件位置、测温点位置和报警阈值信息。

7.一种利用如权利要求1～6中任意一项所述的核岛设备高温热处理自动监控测量系统对核岛设备进行监测的方法，其特征在于，包括：

步骤S1、将所述检测系统设置在待热处理工件内，通过所述计算机设置所述热处理工件名称、热处理工件位置和测温点位置；所述热处理工件为筒体时，且筒体在热处理过程中进行轴向转动；

步骤S2、根据热处理工艺要求通过所述计算机设置每一所述测温点的高低温报警阈值、温度曲线和保温时间；

步骤S3、热处理开始后，所述计算机对筒体环缝上的每一所述测温点温度变化进行实时监测和记录，并显示当前温度、热处理工件名称、工件位置和测温点位置。

8.如权利要求7所述的对核岛设备进行监测的方法，其特征在于，还包括：步骤S4、当任意一所述测温点温度变化达到对应的设置报警阈值时，所述计算机发出报警信息，并根据当前报警阈值的上、下限提醒热处理人员作出升温、降温等热处理操作，以确保热处理温度变化满足工艺要求。

9.如权利要求7所述的对核岛设备进行监测的方法，其特征在于，还包括：步骤S5、当任意一所述测温点的温度达到预先按照热处理工艺要求设置的温度曲线和/或保温时间的要求时，自动提示热处理人员作出升温、降温或停止热处理操作，以确保热处理温度变化满足工艺要求。

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