CN201037767Y - 动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪，它包括激光位移传感器、位置传感器和电脑。所述激光位移传感器设置在一俯仰装置上，与其同步俯仰旋转；所述俯仰装置固定安装在一滑动座上；所述滑动座设置在一导轨上，与其滑动或锁紧配合；所述导轨的一端与底座的一端铰接，所述导轨的另一端与底座的另一端之间设置有一升降装置；所述底座设置在支架上；所述激光位移传感器和位置传感器通过电缆线与电脑连接。本测量仪是光机电一体化产品，测量误差≤±1.5mm，其结构简单，精度高，操作方便，能实现对运转中的窑筒体外轮廓的高精度测量，为回转窑筒体修复提供重要数据，减少停窑时间，提高窑的生产运转率。

Description

动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪

技术领域

本实用新型涉及回转窑筒体测量设备，具体地指一种动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪。

背景技术

回转窑是水泥、有色和黑色冶金、化工等工业的重要烧成设备，它通常是在高温、重载、露天等恶劣环境下运行。水泥回转窑占国内回转窑总数的70％以上，水泥回转窑一般直径为Φ3.5～8m，长度为48～150m，它主要由筒体、支承装置和传动装置组成，一般以3.5～5％的斜度布置。水泥回转窑内部砌有一层耐火衬砖，它承担窑内散状和浆状物料在1300～1500℃的高温下进行烧成处理的负荷。

回转窑在长期的生产过程中，由于烧成工艺和调窑不当、以及物料冲刷的磨损，会使耐火衬砖厚度变薄、松动或脱落，导致筒体发生永久性变形，引发“红窑”停产的重大事故。如果回转窑筒体变形没有被修整，则在此处重新砌上的耐火衬砖由于粘附性差，很容易再次脱落而重新引发“红窑”事故。

近年来，国内虽然有应用超声波测距传感器对回转窑筒体检测的文章报道，但由于超声波测距误差一般为0.5％，当测量距离仅为5m时其测量误差就可能高达25mm，故不能满足窑体变形检测的基本要求，也无法实际应用。因而，目前国内对回转窑筒体变形的检测大多数还是采用停窑检测，不仅检测时间长、检测效率低下，而且停窑检测的产量损失也非常大。以日产2000～4000吨的回转窑为例，当窑筒体出现凸凹变形时，至少需停窑2天做测量，严重影响企业经济效益。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪。该测量仪能实现对运转中的窑筒体外轮廓的高精度测量，及时为筒体修复提供重要数据，避免停窑检测的产量损失，减少修复的时间，提高回转窑的运转率。

为实现上述目的，本实用新型所设计的动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪，包括激光位移传感器、位置传感器和电脑。所述激光位移传感器设置在一俯仰装置上，与其同步俯仰旋转；所述俯仰装置固定安装在一滑动座上；所述滑动座设置在一导轨上，与其滑动或锁紧配合；所述导轨的一端与底座的一端铰接，所述导轨的另一端与底座的另一端之间设置有一升降装置；所述底座设置在支架上；所述激光位移传感器和位置传感器通过电缆线与电脑连接。

本实用新型的工作原理是这样的：先通过升降装置将导轨调整到与被测回转窑筒体中心线平行的位置，并通过俯仰装置将激光位移传感器的激光射线对准回转窑筒体的中心线，同时将位置传感器安置在回转窑筒体上；当位置传感器发出采集信号时，激光位移传感器立即连续采集回转窑筒体旋转一周的距离数据；然后通过滑动座使激光位移传感器沿着导轨平移一段距离，重新开始采集数据，采集时间为窑体的旋转周期。依此类推，直到完成全部回转窑筒体的测量。采集数据完成后，电脑可进行数据处理和分析，并将筒体的三维立体展开图显示出来，其中包括筒体三维坐标的精确数据。

本实用新型的优点在于：所采用的激光位移传感器具有极高的测量精度，有利于数据采集的准确可靠；所采用升降装置能灵活调节导轨的水平角度，所采用的俯仰装置能及时调整激光位移传感器的射线方向，所采用的滑动座能使激光位移传感器平行于回转窑筒体中心线移动实行扫描测量，所采用的位置传感器作为开始测量的信号，可使回转窑筒体各截面测量数据对应在筒体同一零位线上，由此本实用新型的测量精度和效率高，可及时为回转窑修复提供重要数据，减少停窑时间，有效提高回转窑的生产运转率。同时，本实用新型结构简单，操作方便，成本低廉，能够远距离扫描数据采集，以确定回转窑筒体是否发生局部变形，并对可能出现的危险故障做出预计。

附图说明

图1为一种动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪的结构示意图；

图2为图1所示测量仪的测量原理示意图；

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

图中所示的动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪，主要由激光位移传感器1、位置传感器11、电脑10以及机械安装部件等组成。激光位移传感器1固定安装在俯仰装置2的一侧，可与其同步俯仰旋转。具体地，激光位移传感器1所发射的激光线垂直并正交于俯仰装置2的旋转轴线，激光位移传感器1可随俯仰装置2的旋转轴做360°旋转，并可在任意角度位置上锁紧固定。俯仰装置2固定安装在滑动座3上，滑动座3设置在导轨4上，与导轨4滑动或锁紧配合，俯仰装置2的旋转轴平行于导轨4。导轨4的一端与底座6的一端铰接，导轨4的另一端与底座6的另一端之间设置有一升降装置5，升降装置5是一个连接在导轨4与底座6之间的调整螺钉，其结构简单、工作可靠。底座6安装在支架9上，支架9采用带有圆水泡器7和三点螺旋调平装置8的三角支架，以方便地调节底座6的水平度。激光位移传感器1和位置传感器11通过电缆线与电脑10连接。

上述激光位移传感器1采用大于0.2米的远距离激光测距传感器，其测量精度可提高到±1.5mm。上述位置传感器11采用二值型电气类位置传感器，位置传感器11的触发器12安装在回转窑筒体13上，位置传感器11本体则安置在触发器12旋转经过的路径旁边。

本实用新型使用时，将底座6及其上的各种部件安装在支架9上，调节三点螺旋调平装置8使圆水泡器7居中，以确定底座6处于水平位置。然后调节升降装置5，使导轨4与被测回转窑筒体13的中心线平行。再调节俯仰装置2，使激光位移传感器1的激光射线对准回转窑筒体13的中心线。同时，将位置传感器11的触发器12安装在回转窑筒体13上，位置传感器11本体与触发器12相对。当位置传感器11发出采集信号时，激光位移传感器1立即连续采集回转窑筒体13旋转一周的距离数据。而后，通过滑动座3使激光位移传感器1沿着导轨4平移5cm的距离，由电脑10控制自动重新开始采集数据，采集时间为窑体的旋转周期。依此类推，直到完成全部回转窑筒体的测量。采集数据完成后，电脑10可进行数据处理和分析，并将筒体的三维立体展开图显示出来，其中包括筒体三维坐标的精确数据，此为成熟的数据处理技术，不多赘述。该测量仪可以及时为回转窑筒体13的修复提供重要数据，避免停窑检测的产量损失，减少修复工作的时间，提高回转窑的运转率。

Claims (5)

1.一种动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪，包括激光位移传感器(1)、位置传感器(11)和电脑(10)，其特征在于：所述激光位移传感器(1)设置在一俯仰装置(2)上，与其同步俯仰旋转；所述俯仰装置(2)固定安装在一滑动座(3)上；所述滑动座(3)设置在一导轨(4)上，与其滑动或锁紧配合；所述导轨(4)的一端与底座(6)的一端铰接，所述导轨(4)的另一端与底座(6)的另一端之间设置有一升降装置(5)；所述底座(6)设置在支架(9)上；所述激光位移传感器(1)和位置传感器(11)通过电缆线与电脑(10)连接。

2.根据权利要求1所述的动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪，其特征在于：所述激光位移传感器(1)采用大于0.2米的远距离激光测距传感器；所述位置传感器(11)采用二值型电气类位置传感器。

3.根据权利要求1或2所述的动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪，其特征在于：所述升降装置(5)是一个连接在导轨(4)与底座(6)之间的调整螺钉。

4.根据权利要求1或2所述的动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪，其特征在于：所述支架(9)采用带有圆水泡器(7)和三点螺旋调平装置(8)的三角支架。

5.根据权利要求3所述的动态回转窑筒体外轮廓激光扫描测量仪，其特征在于：所述支架(9)采用带有圆水泡器(7)和三点螺旋调平装置(8)的三角支架。

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