CN201096525Y - 电站锅炉空气预热器热点检测系统专用红外传感器装置 - Google Patents

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李琦
刘涵
宋念龙
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Abstract

本实用新型的提供了一种电站锅炉空气预热器热点检测系统专用红外传感器，该红外传感器装置由双层壳体通过密封圈和前端盖、后端盖连接构成保护水冷外套，保护水冷外套内安装有连接成一体的红外传感器与微处理单元、接线端子，双层壳体开有出水口、进水口，进水口位于出水口下面，在前端盖上安装光学接收单元，后端盖侧面开有出线孔，接线端子上连接的耐高温电缆通过出线孔引出到双层壳体外。本实用新型采用了将红外传感器封装在密闭保护水冷外套内的结构，从而使得红外传感器可以在高温及酸雾、风尘腐蚀严重的恶劣环境中长期稳定工作，有效的提高了温度检测的准确性。

Description

电站锅炉空气预热器热点检测系统专用红外传感器装置
技术领域
本实用新型属于检测与自动化控制技术领域，涉及一种应用于电站锅炉空气预热器热点检测系统的专用红外传感器装置。
背景技术
红外传感器的测温原理是黑体辐射定律，即通过测量物体发出的红外辐射的大小来确定该物体的温度。红外测温具有快速、准确、非接触的特点，适用于对运动目标的快速测温。用于红外热辐射测温的传感器有三类：热敏电阻红外传感器、热电堆型红外传感器和热释电红外传感器，其中热电堆型红外传感器具有尺寸小、响应快、测温范围宽、精度高、稳定性好、易于与集成电路相匹配等特点，是一种广谱热辐射探测器。
电站锅炉空气预热器热点检测系统是用来实时检测大型火力发电厂锅炉重要辅机——空气预热器在运行过程中是否有热点产生，乃至火灾事故发生的检测系统。系统的传感器由安装在空预器内部的红外热点传感器和空预器上二次风处的热电偶构成。早期的空预器热点检测系统没有使用红外热点传感器，仅仅采用热电偶作为温度检测元件，而热电偶响应速度较慢，影响了检测系统的快速性和可靠性。
红外热点传感器安装在空气预热器的内部，空气预热器下部温度较高，在机组满负荷运行时会最高可达到200℃，并且其内部环境较为恶劣，高粉尘和振动均对红外热点传感器的安全可靠工作造成影响。目前还没有一种可以在空气预热器内部恶劣工况下长期、可靠工作的红外热点传感器装置。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种电站锅炉空气预热器热点检测系统专用红外传感器装置，解决了现有技术中存在的检测响应速度慢、在恶劣工况下可靠性差的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，电站锅炉空气预热器热点检测系统专用红外传感器装置，由双层壳体通过密封圈和前端盖、后端盖连接构成保护水冷外套，保护水冷外套内安装有连接成一体的红外传感器与微处理单元、接线端子，双层壳体开有出水口、进水口，进水口位于出水口下面，在前端盖上安装光学接收单元，后端盖侧面开有出线孔，接线端子上连接的耐高温电缆通过出线孔引出到双层壳体外。
本实用新型采用了将红外传感器封装在密闭保护水冷外套内的结构，从而使得红外传感器可以在高温及酸雾、风尘腐蚀严重的恶劣环境中长期稳定工作，有效的提高了温度检测的准确性。
附图说明
图1是本实用新型红外传感器装置结构示意图；
图2是本实用新型红外传感器装置的原理图。
图中，1.双层壳体，2.后端盖，3.光学接收单元，4.前端盖，5.密封圈，6.出线孔，7.出水口，8.进水口，9.接线端子，10.红外传感器，11.微处理单元，12.耐高温电缆。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
本实用新型的红外传感器装置结构如图1所示，由双层壳体1通过密封圈5和前端盖4、后端盖2连接构成保护水冷外套，保护水冷外套内安装有连接成一体的红外传感器10与微处理单元11、接线端子9，双层壳体1开有出水口7、进水口8，进水口8位于出水口7下面，在前端盖4上安装光学接收单元3，后端盖2侧面开有出线孔6，接线端子9上连接的耐高温电缆12通过出线孔6引出到双层壳体1外。
如图2所示，供电单元给红外传感器10、模拟处理电路、A/D转换、微处理器、D/A转换、V/I转换及输出单元供电。红外传感器10将从被测物体上接收到的光学信号转换为模拟电信号传给模拟处理电路，模拟处理电路将电信号及传感器温度的信号处理后传给A/D转换，A/D转换将转换的数字信号传给微处理单元，微处理单元将处理过的信号再传给D/A转换，D/A转换将处理所得的模拟信号传给V/I转换，最后由输出单元将从V/I转换那得到的电流信号输出给其它执行单元。
本实用新型的红外传感器装置处于电站锅炉空气预热器的内部，其工作环境一是具有较高的温度，最高可达200℃，另外空气预热器内燃烧后产生的烟气中含有大量CO、CO2和少量水气及没完全燃烧所产生的固体颗粒。由于红外传感器10的测温是非接触形式的，它是利用红外光信号的感应热电堆来测温的，所以环境温度对测量的准确性及精度有影响。处于红外传感器瞄准通路中的烟气不仅吸收来自被测目标的辐射，而且烟气本身也发射辐射，影响测量的准确性；由于燃油或燃煤的锅炉燃烧后烟中含有大量水汽和SO2、SO3等，在空气预热器蓄热元件换热的同时，其自身温度在蓄热元件冷端温度达到最低，当温度低于100℃时，形成酸雾，对红外传感器10造成腐蚀。因此，本实用新型采取将红外传感器10、微处理单元11及接线端子9封装到双层壳体1、前端盖4、后端盖2、密封圈5组成的保护水冷外套中，冷却水从进水口8进水，在双层壳体1内循环多圈之后从出水口7出水，带走热量，保证红外传感器10在冷却装置的内部温度保持在20℃左右，从而确保红外传感器10的正常工作，同时保护水冷外套，具有防尘和抗腐蚀的功能，使红外传感器10免受SO2、SO3等气体所形成的酸雾及粉尘的腐蚀。
本实用新型由于采用了将红外传感器封装在密闭保护水冷外套内的结构，从而使得红外传感器可以在高温及酸雾、风尘腐蚀严重的恶劣环境中长期稳定工作，有效的提高了温度检测的准确性。

Claims (1)

1、一种电站锅炉空气预热器热点检测系统专用红外传感器装置，其特征在于，该红外传感器装置由双层壳体(1)通过密封圈(5)和前端盖(4)、后端盖(2)连接构成保护水冷外套，保护水冷外套内安装有连接成一体的红外传感器(10)与微处理单元(11)、接线端子(9)，双层壳体(1)开有出水口(7)、进水口(8)，进水口(8)位于出水口(7)下面，在前端盖(4)上安装光学接收单元(3)，后端盖(2)侧面开有出线孔(6)，接线端子(9)上连接的耐高温电缆(12)通过出线孔(6)引出到双层壳体(1)外。
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