CN202793050U - 一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置 - Google Patents

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鲁昌龙
姚杰
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Abstract

本实用新型涉及、一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置，包括CCD信号采集系统和热电偶信号采集系统，所述CCD信号采集系统通过PCI总线连接到上位机和DSP模块，所述热电偶信号采集系统连接到DSP模块，所述DSP模块通过PCI桥片连接到上位机。本陶瓷窑炉温度监控装置电路简单、性能稳定、抗干扰能力强，使得陶瓷窑炉的温度监测精度大幅提高，因此该产品具有广阔的市场前景。

Description

一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置
技术领域
    本实用新型涉及窑炉温度监测装置，特别是一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置。
背景技术
目前，陶瓷窑炉大多数都选择接触式的温度测量方法，比方说热电偶的方法。这种方法都是在窑炉内部选择一定量的测量点把数据传出来，这种方法简单也比较精确，设备维护比较容易价格比较低。但是选择窑炉内的测量点不同会得到不同的温度结果，这个温度是局部的窑炉内的温度具有一定不精确性，不能代表整个窑炉内部的情况，同时窑炉内部的环境比较复杂，对于陶瓷生产有重要影响的温度即“烧成温度”，严格意义上指得是陶瓷表面的温度，我们通过热电偶和光学仪器测量的方式得到的不一定是可以直接决定陶瓷质量的温度，这样会造成一定的偏差，这种偏差会直接影响到陶瓷产品的质量。近年来，随着DSP技术和CCD（charge couple device）技术在工业生产的各个领域的运用日趋成熟，图像检测处理技术应用效果逐渐显现，将火焰图像处理技术应用到陶瓷窑炉的温度检测，可弥补热电偶点检测的不足，从而为陶瓷窑炉温度智能检测控制和陶瓷产品质量的提高提出了一种新途径。
发明内容
为了解决现有技术中陶瓷窑炉窑温测量所存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种电路简单，性能稳定，抗干扰能力强的通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置。
为解决上述技术问题本实用新型的技术方案为：一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置，包括CCD信号采集系统和热电偶信号采集系统，其特征在于：所述CCD信号采集系统通过PCI总线连接到上位机和DSP模块，所述热电偶信号采集系统连接到DSP模块，所述DSP模块通过PCI桥片连接到上位机。
所述CCD信号采集系统包括图像采集模块。
所述图像采集模块内设置有E2PROM 只读存储器和JTAG端口。
所述热电偶信号采集系统由冷端补偿芯片、电压转换芯片、模数转换芯片组成。
所述DSP模块内设置有FLASH程序储存器、SDRAM数据存储器、JTAG端口。
所述PCI桥片内设置有E2PROM 只读存储器。
本实用新型的有益效果是：通过在陶瓷窑炉的热电偶上方设置CCD信号采集器，通过PCI总线将图像传输到电脑上，同时通过信号采集系统将热电偶采集的信号传输到上位机，与火焰图像配合对窑内温度进行判断，另一方面可以根据温度信号，通过温度控制模块对窑炉燃烧器进行调节以及对窑内温度进行预警。本实用新型采用图像信号和温度信号相结合的方式，电路简单、性能稳定、抗干扰能力强、搭建方便，可大幅提高陶瓷窑炉温度的监测的精确度，有利于提高陶瓷产品的质量，在陶瓷行业具有广泛的应用空间。
附图说明
图1是本实用新型一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置的结构
框图。
具体实施例
如图1所示，一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置，包括CCD信号采集系统和热电偶信号采集系统，所述CCD信号采集系统包括图像采集模块，并通过PCI总线连接到上位机和DSP模块，所述热电偶信号采集系统由冷端补偿芯片、电压转换芯片、模数转换芯片组成，并连接到DSP模块，所述DSP模块通过PCI桥片连接到上位机，所述图像采集模块内设置有E2PROM 只读存储器和JTAG端口，所述DSP模块内设置有FLASH程序储存器、SDRAM数据存储器、JTAG端口，所述PCI桥片内设置有E2PROM 只读存储器。
本实施例通过设置三个CCD工业高温摄像机在窑内捕捉火焰变化后，分别送入图像采集模块，图像采集模块将图像转换成数字图像信号，并通过自带的PCI借口与上位机联系，以供图像分析，显示，储存，或者通过专线传输到其他的终端和控制系统联系起来实现远程控制。同时，数字图像信号又通过PCI总线与DSP处理器连接起来，把数字图像信号送入DSP进行算法处理，DSP芯片将处理后的结果通过PCI桥片送到上位机显示，储存或者传输。
同时，多路的热电偶将陶瓷窑炉内的温度变化转换成电动势信号并进行补偿，放大等前置处理之后进行A/D转换，电动势信号转换成数字信号，模数转换芯片将信号送到DSP，DSP将结合数字图像信号对热电偶的采样温度信号进行实时处理，处理后的结果通过PCI桥片送入上位机，以供温度信号的分析，显示，储存，和传输，最后在上位机中结合图像信号和温度信号的分析，可大幅提高陶瓷窑炉温度的监测的精确度。上位机将通过总线和PLC进行通信连接，实现生产线的电气和机械部分的操作。
以上所述，仅为本实用较佳的具体实施方式，但本实用新型保护范围并不局限于此，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置，包括CCD信号采集系统和热电偶信号采集系统，其特征在于：所述CCD信号采集系统通过PCI总线连接到上位机和DSP模块，所述热电偶信号采集系统连接到DSP模块，所述DSP模块通过PCI桥片连接到上位机。
2.根据权利要求1所述的一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置，其特征在于：所述CCD信号采集系统包括图像采集模块。
3.根据权利要求2所述的一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置，其特征在于：所述图像采集模块内设置有E2PROM 只读存储器和JTAG端口。
4.根据权利要求1所述的一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置，其特征在于：所述热电偶信号采集系统由冷端补偿芯片、电压转换芯片、模数转换芯片组成。
5.根据权利要求1所述的一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置，其特征在于：所述DSP模块内设置有FLASH程序储存器、SDRAM数据存储器、JTAG端口。
6.根据权利要求1所述的一种通过火焰图像和热电偶监控窑炉温度的装置，其特征在于：所述PCI桥片内设置有E2PROM 只读存储器。
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