CN203984580U - 高温工业电视炉膛火焰监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供高温工业电视炉膛火焰监控系统，主要由冷却保护装置、控制系统部分、图像采集部分、冷却气路部分和画面监视部分组成；所述图像采集部分包括高温摄像机和与其固定连接的针孔镜头；所述冷却保护装置包括摄像探头防护罩和导轨传动装置，摄像探头防护罩内安装高温摄像机和针孔镜头，摄像探头防护罩的前端对准炉墙开孔处；导轨传动装置的前端安装在炉墙开孔处，摄像探头防护罩与导轨传动装置滑动连接，摄像探头防护罩可沿着导轨传动装置伸进或退出炉膛。本实用新型具有益效果是：实现对窑头火焰形状、及燃烧状况等诸多状况的有效观察，对高效稳产有直接作用；冷却气路部分采用纯风冷冷却技术，结合摄像探头防护罩螺旋风幕结构，冷却效果更好。
Description
技术领域
本实用新型属于高温工业监控设备技术领域，尤其是涉及到高温工业电视炉膛火焰监控系统。
背景技术
高温工业电视炉膛火焰监控系统是工业窑炉自动化的重要组成部分，随着我国工业制造技术的高速发展，工业窑炉的高效，节能，安全运行显得尤为重要。高温工业电视炉膛火焰监控系统对工业窑炉监控已大量应用，显著提高了工业企业的生产效率和设备的安全性与使用寿命。
现有技术中，高温工业电视设备的缺点如下：摄像探头防护罩采用水冷技术，对于供水困难的环境难以使用，摄像探头防护罩本身的结构存在缺陷对其内镜头的保护效果差；摄像探头防护罩采用小轮车推进，丝杠螺母结构容易变形卡死。
实用新型内容
本实用新型要解决的问题是提供一种高温工业电视炉膛火焰监控系统，是专业应用于窑头看火的高温工业监控设备，尤其适应炉壁厚度在300-500mm左右，可将摄像镜头直接伸至窑炉内(2000℃以下)连续实时地监控炉内火焰、物料运行的工作状态。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：
高温工业电视炉膛火焰监控系统，主要由冷却保护装置、控制系统部分、图像采集部分、冷却气路部分和画面监视部分组成；
所述图像采集部分包括高温摄像机和与其固定连接的针孔镜头；
所述冷却保护装置包括摄像探头防护罩和导轨传动装置，摄像探头防护罩内安装高温摄像机和针孔镜头，摄像探头防护罩的前端对准炉墙开孔处；导轨传动装置的前端安装在炉墙开孔处，摄像探头防护罩与导轨传动装置滑动连接，摄像探头防护罩可沿着导轨传动装置伸进或退出炉膛；
所述冷却气路部分包括两路供风通道，有一路供风通道直接连通到摄像探头防护罩，将空压站提供的气体直接送至针孔镜头前端；另一路供风通道经多级精密过滤后进入涡旋制冷管，涡旋制冷管的出气口连通摄像探头防护罩；
所述画面监视部分采用液晶监视器；
所述控制系统部分采用了PLC控制器，控制连接图像采集部分、导轨传动装置、冷却气路部分和画面监视部分。
进一步的，所述针孔镜头采用直径为1mm的耐高温针孔镜头。
进一步的，在针孔镜头和高温摄像机之间加装隔离圆环。
进一步的，所述摄像探头防护罩为螺旋风幕结构，依据流体分量原理，使气体在探头罩内加速旋转提高冷却效果。
进一步的，所述针孔镜头采用蓝宝石镜面。
进一步的，所述导轨传动装置采用带自锁的电机作为动力源。
本实用新型具有的优点和积极效果是：
通过该设备实现对窑头火焰形状、及燃烧状况等诸多状况的有效观察，对高效稳产有直接作用；
由小轮车推进改为金属导轨传动，克服了传统的丝杠螺母结构容易变形卡死的情况；同时采用带自锁电机作为动力，动作灵活自如，使设备伸进退出平稳可靠，可使设备在任意安装角度下使用；
冷却气路部分采用纯风冷冷却技术，结合摄像探头防护罩螺旋风幕结构，冷却效果更好。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：
1.炉墙开孔、2.摄像探头防护罩、3.导轨传动装置、4.涡旋制冷管、5.PLC控制器、6.液晶监视器、7.滤清箱
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
如图1所示，高温工业电视炉膛火焰监控系统，由冷却保护装置、控制系统部分、图像采集部分、冷却气路部分和画面监视部分组成，
所述图像采集部分包括高温摄像机和与其固定连接的针孔镜头，所述针孔镜头采用蓝宝石镜面；
所述冷却保护装置包括摄像探头防护罩2和导轨传动装置3，摄像探头防护罩2内安装高温摄像机和针孔镜头，摄像探头防护罩2的前端对准炉墙开孔1处；本实施例的摄像探头防护罩2为螺旋风幕结构，依据流体分量原理，使气体在探头罩内加速旋转提高冷却效果，有效保护高温下的镜头及摄像机；导轨传动装置3的前端安装在炉墙开孔1处，导轨传动装置3的前端通过管路连接一滤清箱7；摄像探头防护罩2与导轨传动装置3滑动连接；为了使导轨传动装置3工作更加安全，导轨传动装置3采用带自锁的电机作为动力源，动作灵活自如，使摄像探头防护罩2伸进退出平稳可靠，可使设备在任意安装角度下使用；
所述滤清箱7采用二级过滤，一级过滤主要对其进行除水、除油、除灰尘等；二级过滤具有自动除水、自动除油和精密过滤、精密除油，维护简单方便；
所述冷却气路部分包括两路供风通道，有一路供风通道直接连通到摄像探头防护罩2，将空压站提供的气体直接送至针孔镜头前端；另一路供风通道经多级精密过滤后进入涡旋制冷管4，涡旋制冷管4的出气口连通摄像探头防护罩2，涡旋制冷管4制出冷风(最高温差可达23℃)，再输入摄像探头防护罩2直接沿高温摄像机、针孔镜头向前吹扫；
所述画面监视部分采用液晶监视器6，在监视器上能满屏清晰的显示出炉内每个位置燃烧细节的画面。
所述控制系统部分采用了PLC控制器5，控制连接图像采集部分、导轨传动装置3、冷却气路部分、画面监视部分和滤清箱7，PLC控制器5采用14个输入输出控制点的德国西门子PLC。
为了减少炉窑对设备的辐射热，针孔镜头采用直径为1mm的耐高温针孔镜头，大大降低了辐射面积。
为了使高温摄像机在各种恶劣工作环境中得到有效保护，我们在针孔镜头和高温摄像机之间加装隔离圆环，通过隔离圆环的隔离来减小冷却气流直接对高温摄像机的吹扫，(因高温摄像机是在炉窑外工作故温度不是很高只要稍微加以冷却即可)避免了空气中有水、油等成分长期在摄像机上沉积损坏摄像机的危险发生。
工作过程为：摄像探头防护罩2沿着导轨传动装置3深入炉膛,冷却气路部分对针孔镜头和高温摄像机进行纯风冷，利用针孔镜头摄取炉内图像火焰等信息，并呈物像到高温摄像机上，然后转为视频信号，经电缆传输到控制室的监视器上，来实现其监视的功能；采用可编程PLC控制器5对现场进行控制，完备的自动保护功能，在超温、停气、停电三种状态下，自动保护装置启动，摄像探头防护罩2将自动退离炉膛，同时防火钢片回位封死炉膛开孔，防止事故进一步蔓延。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.高温工业电视炉膛火焰监控系统，其特征在于：主要由冷却保护装置、控制系统部分、图像采集部分、冷却气路部分和画面监视部分组成；
所述图像采集部分包括高温摄像机和与其固定连接的针孔镜头；
所述冷却保护装置包括摄像探头防护罩和导轨传动装置，摄像探头防护罩内安装高温摄像机和针孔镜头，摄像探头防护罩的前端对准炉墙开孔处；导轨传动装置的前端安装在炉墙开孔处，摄像探头防护罩与导轨传动装置滑动连接，摄像探头防护罩可沿着导轨传动装置伸进或退出炉膛；
所述冷却气路部分包括两路供风通道，有一路供风通道直接连通到摄像探头防护罩，将空压站提供的气体直接送至针孔镜头前端；另一路供风通道经多级精密过滤后进入涡旋制冷管，涡旋制冷管的出气口连通摄像探头防护罩；
所述画面监视部分采用液晶监视器；
所述控制系统部分采用了PLC控制器，控制连接图像采集部分、导轨传动装置、冷却气路部分和画面监视部分。
2.根据权利要求1所述的高温工业电视炉膛火焰监控系统，其特征在于：所述针孔镜头采用直径为1mm的耐高温针孔镜头。
3.根据权利要求1所述的高温工业电视炉膛火焰监控系统，其特征在于：在针孔镜头和高温摄像机之间加装隔离圆环。
4.根据权利要求1所述的高温工业电视炉膛火焰监控系统，其特征在于：所述摄像探头防护罩为螺旋风幕结构，依据流体分量原理，使气体在探头罩内加速旋转提高冷却效果。
5.根据权利要求1或2所述的高温工业电视炉膛火焰监控系统，其特征在于：所述针孔镜头采用蓝宝石镜面。
6.根据权利要求1所述的高温工业电视炉膛火焰监控系统，其特征在于：所述导轨传动装置采用带自锁的电机作为动力源。
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