CN216483521U - 焦炉非接触测温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供一种焦炉非接触测温系统，包括：支撑调节机构，设置于地面，与焦炉上下相对；测温单元，设置在所述支撑调节机构顶端，用于通过无接触方式实时测量焦炉的鼻梁砖表面温度并输出对应的温度信号；无线传输单元，与所述测温单元电连接，用于发送所述温度信号；接收显示装置，设置在焦炉调火工位，用于接收所述温度信号，并将所述温度信号转换成对应的温度值进行存储和显示。本实用新型的焦炉非接触测温系统具有成本低，结构简单，调节方便，测温效率高，数据传输及时的优点。

Description

焦炉非接触测温系统

技术领域

本实用新型涉及焦炉温度测量技术领域，具体地涉及一种焦炉非接触测温系统。

背景技术

随着钢铁工业的快速发展，生产规模不断扩大，同时高炉的大型化，对焦炭质量要求越来越高。测量调整焦炉加热系统各控制点的温度，以实现全炉各炭化室在规定时间内各部位均匀成焦，使焦炉均衡生产并达到稳产、优质、低耗、长寿、高产。其中，焦炉温度的管理贯穿于炼焦生产的始终，它对于降低热耗、提高焦炭质量、延长焦炉寿命有着决定性的意义。因此加强对炉温的检测分析，有助于更好地改善工艺操作。

现有焦炉火道的测温装置通常是在蓄热室顶部安装热电偶测量蓄顶温度，采用炉顶钻孔技术，将热电偶安装在火道跨越孔上方的耐火砖内、将热电偶插入立火道顶部测量废气温度或将测温热电偶从焦炉底部插人燃烧室进行直接测量等。投入成本高，且热电偶使用寿命一般只有二年左右，后续维护、维修成本非常高，新投运的焦炉在2-3年后该套系统基本废弃。

因此，还采用焦炉测温操作使用工用光学高温计或红外温度计瞄准立火道底部进行鼻梁砖表面温度测量的方式，通常，每4h巡测一次，人工测量周期在换向后10钟内完成，测温的数据的上传、统计周期较长，对于指导焦炉温度的调节有滞后，测温数据提前或推迟上传，都会影响焦炉温度精确调节，采用人工测量的方式，工作环境恶劣，效率低。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的是提供一种焦炉非接触测温系统，该焦炉非接触测温系统用于解决上述的利用热电偶测温布置和维护成本高、人工测温效率低，温度数据传输存在延迟，导致温度调节不准确的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供一种焦炉非接触测温系统，包括：

支撑调节机构，设置于地面，与焦炉上下相对；

测温单元，设置在所述支撑调节机构顶端，用于通过无接触方式实时测量焦炉的鼻梁砖表面温度并输出对应的温度信号；

无线传输单元，与所述测温单元电连接，用于发送所述温度信号；

接收显示装置，设置在焦炉调火工位，用于接收所述温度信号，并将所述温度信号转换成对应的温度值进行存储和显示。

可选的，所述支撑调节机构包括：

外壁设置有隔热层的支撑箱体，设置在所述支撑调节机构底端，用于容纳所述无线传输单元；

伸缩机构，垂直设置在所述支撑箱体的顶面，设置在伸缩机构的远地端，所述伸缩机构用于调整所述测温单元的位置；

稳定机构，设置在所述伸缩机构下端部，用于固定所述支撑调节机构。

可选的，所述无线传输单元具有发射天线，所述发射天线穿过所述支撑箱体的顶壁位于所述支撑箱体外。

可选的，所述伸缩机构包括：

中空限位套筒，垂直设置在所述支撑箱体的顶面；

高度调整套杆，套设在所述限位套筒内，所述高度调整套杆的顶端水平设置有横向调节套筒；

横向调节套杆，套设在所述横向调节套筒内；

传感器夹头，设置在所述横向调节套杆的一端端部，用于固定所述测温单元。

可选的，所述稳定机构包括：

连接套筒，套设在所述限位套筒上，所述连接套筒周向均匀设置有三个连接头；

三根支撑杆，每一支撑杆的一端与对应的连接头相接，另一端与地面接触且可转动地设置有橡胶防滑垫。

可选的，所述限位套筒、所述高度调整套杆、所述横向调节套杆和每一支撑杆的外表面均涂设有反光层。

可选的，三根支撑杆均包括：

支撑套筒，与所述连接头固定；

支撑套杆，套设在所述支撑套筒内，所述橡胶防滑垫设置在所述支撑套杆的触地端。

可选的，所述限位套筒顶部设置有用于固定所述高度调整套杆的第一拧紧螺钉；

所述横向调节套筒上设置有用于固定所述横向调节套杆的第二拧紧螺钉；

所述连接套筒上设置有用于固定所述连接套筒的第三拧紧螺钉；

每一支撑套筒上均设置有用于固定对应的支撑套杆的第四拧紧螺钉。

可选的，所述接收显示装置包括：

无线接收单元，用于接收所述温度信号；

显示终端，与所述服务器连接，用于根据所述温度信号获取对应的温度值并显示所述温度值。

可选的，所述测温单元为红外测温传感器。

本技术方案通过设置测温单元无接触的采集焦炉的温度，并将测得的温度信号输送到接收显示装置进行显示，操作人员根据显示装置显示的焦炉温度对焦炉温度进行调节，使焦炉温度满足要求，温度测量快速，效率较高，能够减少测温成本，节省劳动力，更有利于焦炉温度的精确控制，减小焦炉温度波动，稳定生产，保证焦炭质量；

本实用新型中的支撑调节机构能够固定测温单元，并根据实际的环境情况进行测量位置、测量高度和测量角度的调节，结构简单，实用性强。

本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：

图1是本实用新型提供的焦炉非接触测温系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的焦炉非接触测温系统的结构框图；

图3是本实用新型提供的支撑调节机构的结构示意图；

图4是本实用新型提供的连接套筒的结构示意图。

附图标记说明

1-支撑调节机构； 2-测温单元； 3-无线传输单元；

4-接收显示装置； 5-反光层； 10-焦炉；

11-支撑箱体； 12-隔热层； 13-伸缩机构；

14-稳定机构； 31-发射天线； 41-无线接收单元；

42-服务器； 43-显示终端； 61-第一拧紧螺钉；

62-第二拧紧螺钉； 63-第三拧紧螺钉； 64-第四拧紧螺钉；

131-限位套筒； 132-高度调整套杆； 133-横向调节套筒；

134-横向调节套杆； 135-传感器夹头； 141-连接套筒；

142-连接头； 143-支撑杆； 144-橡胶防滑垫；

1431-支撑套筒； 1432-支撑套杆。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系。

术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。如“平行”仅仅是指其方向相对“垂直”而言更加平行，并不是表示该结构一定要完全平行，而是可以稍微倾斜。

术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平、竖直或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

此外，“大致”、“基本”等用语旨在说明相关内容并不是要求绝对的精确，而是可以有一定的偏差。例如：“大致相等”并不仅仅表示绝对的相等，由于实际生产、操作过程中，难以做到绝对的“相等”，一般都存在一定的偏差。因此，除了绝对相等之外，“大致等于”还包括上述的存在一定偏差的情况。以此为例，其他情况下，除非有特别说明，“大致”、“基本”等用语均为与上述类似的含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1是本实用新型提供的焦炉非接触测温系统的结构示意图；图2是本实用新型提供的焦炉非接触测温系统的结构框图；图3是本实用新型提供的支撑调节机构的结构示意图；图4是本实用新型提供的连接套筒的结构示意图。

如图1-2所示，本实用新型提供一种焦炉非接触测温系统，包括：

支撑调节机构1，设置于地面，与焦炉10上下相对；

测温单元2，设置在所述支撑调节机构1顶端，用于通过无接触方式实时测量焦炉10的鼻梁砖表面温度并输出对应的温度信号；

无线传输单元3，与所述测温单元2连接，用于发送所述温度信号；

接收显示装置4，设置在焦炉调火工位，用于接收所述温度信号，并将所述温度信号转换成对应的温度值进行存储和显示。

具体地，在需要进行温度测量时，将支撑调节机构1放置在焦炉10的温度测量点相对的地面上，支撑调节机构1与焦炉10之间间隔预设距离，避免焦炉10工作时产生的温度对支撑调节机构1和测温单元2产生影响，放置完成后，将测温单元2固定在所述支撑调节机构1上，并调整好测量角度，开始温度测量，此时，通过测温单元2测量得到的温度值，并输出与温度值对应的4-20mA的电信号，无线传输单元3，与所述测温单元2电连接，接收到电信号后，将所述电信号传输至远处的接收显示装置4，接收显示装置4根据电信号与温度值之间的对应关系，将接收到的电信号转换为对应的温度值，进行存储并实时显示，焦炉10的温度调节操作工根据显示的温度值，对焦炉10的温度进行调节，保证焦炉10温度的稳定。焦炉调火工位可以设置在监控室、控制室等地点，通过远程调节的方式实现对焦炉温度的调整。

在另一种实施方式中，焦炉的小炉盖在不进行温度测量时通常处于闭合状态，因此，设置驱动机构，与焦炉的小炉盖连接，用于打开和闭合焦炉的小炉盖，包括：拉绳，与焦炉的连接，通过拉绳拉伸动作实现小炉盖的打开与闭合，拉绳与驱动电机连接，通过驱动电机的正转，实现拉绳收缩，使小炉盖的打开，实现温度的测量，并通过驱动电机的反转，实现拉绳放松，闭合小炉盖。驱动电机的是否工作可由人员进行手动控制，或者设置定时器进行控制，另外，可以设置滑轮进行拉绳的换向，并减小摩擦。

如图3-4所示，所述支撑调节机构1包括：

外壁设置有隔热层12的支撑箱体11，设置在所述支撑调节机构1底端，用于容纳所述无线传输单元3；

伸缩机构13，垂直设置在所述支撑箱体11的顶面，所述测温单元2设置在伸缩机构13的远地端，所述伸缩机构13用于调整所述测温单元2的位置；

稳定机构14，设置在所述伸缩机构13下端部，用于固定所述支撑调节机构。

具体地，所述支撑箱体11放置在地面，能够起到一定的稳定作用，并且，用于容纳无线传输设备3，为了保证无线传输设备3能够在正常的工作温度下进行工作，在所述支撑箱体11的外壁上设置隔热层12，避免箱体内温度过高，影响无线传输设备3的使用寿命，同时，在所述支撑箱体11内设置供电电池(未示出)，用于向无线传输单元3和测温单元2供电，所述供电电池设置为可充电式电池；所述伸缩机构13与所述红外测温传感器连接，并且能够实现位置(高度和角度等)的调整；所述稳定机构14用于故固定所述支撑调节机构1，避免在使用过程中，支撑调节机构1发生倾倒，避免温度测量失败。

在另一种实施方式中，所述支撑箱体11内还可以设置风机，用于降低支撑箱体11内部的温度，实现无线传输设备3的冷却降温，提高无线传输设备3的使用寿命。

进一步地，所述无线传输单元3的具有发射天线31，所述发射天线31穿过所述支撑调节机构1的支撑箱体11的顶壁位于所述支撑箱体(11)外。

具体地，所述无线传输单元3的发射天线31的发射天线可以采用吸盘天线，使用时，可以吸附在支撑箱体11内部的不同位置上，并根据使用环境调节发射天线31的指向方向，同时将发射天线31设置在所述支撑箱体11外部，提高增益，使信号向特定的方向传输。

进一步地，所述伸缩机构13包括：

中空限位套筒131，垂直设置在所述支撑箱体11的顶面；

高度调整套杆132，套设在所述限位套筒131内，所述高度调整套杆(132)的顶端水平设置有横向调节套筒133；

横向调节套杆134，套设在所述横向调节套筒133内；

传感器夹头135，设置在所述横向调节套杆134的一端端部，用于固定所述测温单元2。

具体地，限位套筒131固定在支撑箱体11上，不能进行移动，并且起到支撑的作用，高度调整套杆132设置在所述限位套筒131中，在所述限位套筒131中实现竖直方向的移动，从而实现测温单元2的高度调节；并且在所述高度调整套杆132的顶端固定设置横向调节套筒133，并在横向调节套筒133内套设横向调节套杆134，横向调节套杆134能够在横向调节套筒133内移动，实现测温单元2的水平位移调节，同时，所述高度调整套杆132可以在限位套筒131旋转，所述横向调节套杆134能够在横向调节套筒133内旋转，可以实现测温单元2的角度调节，使得测温单元2能够测量焦炉上各个点位的温度；传感器夹头135设置在所述横向调节套杆134的一端端部，可以为普通的夹子，用于夹紧红外测温传感器，传感器夹头135也可以设置为包含内螺纹的圆环，使用时，将红外测温传感器旋转入传感器夹头135内进行固定。

进一步地，所述限位套筒131的长度与所述高度调整套杆132的长度相等，所述横向调节套筒133的长度小于所述横向调节套杆134的长度；具体地，将限位套筒131的长度与所述高度调整套杆132的长度设置为相等，使限位套筒131具有一定的限位和支撑作用，并且，预留一定的空间，用于安装连接套筒141，供连接套筒141在限位套筒131上下移动，而横向调节套筒133仅用于限制横向调节套杆134，因此，横向调节套筒133的长度可以小于所述横向调节套杆134的长度，且横向调节套筒133的长度可较短。

进一步地，所述稳定机构14包括：

连接套筒141，套设在所述限位套筒131上，所述连接套筒141周向均匀设置有三个连接头142；

三根支撑杆143，每一支撑杆143的一端与对应的连接头142相接，另一端与地面接触且可转动地设置有橡胶防滑垫144。

具体地，所述连接套筒141上设置有三个连接头142，三个连接头142为圆形套筒，直径大于支撑杆的直径，三个连接头142之间形成正三角形分布，并且，连接头142与连接套筒141之间的夹角为45度，连接头142的端部与地面相对，在分别套入支撑杆143后，能够形成三角形稳定机构，保证支撑调节机构1能够保持稳定。

在另一种实施方式中，所述三个连接头142上设置有顶紧螺钉(未示出)，可以将支撑杆143与连接头142分别固定紧密，防止连接不够稳定。

进一步地，所述限位套筒131、所述高度调整套杆132、所述横向调节套杆134和每一支撑杆的外表面均涂设有反光层5，且所述横向调节套杆134上一端的端部套设有橡胶保护套筒51。

具体地，设置反光层5能够起到警示作用，表明支撑调整机构1的位置，避免支撑调整机构1被撞倒，影响温度的测量；设置的橡胶保护套筒51将横向调节套杆134的端部包裹住，避免触碰到横向调节套杆134的端部导致刮伤。

进一步地，每一支撑杆143包括：

支撑套筒1431，与所述连接头142固定；

支撑套杆1432，套设在所述支撑套筒1431内，所述橡胶防滑垫144设置在所述支撑套杆1432的触地端。

具体地，将支撑杆143设置为包括支撑套筒1431和支撑套杆1432，且支撑套杆1432可伸缩设置在支撑套筒1431内，实现长度调节，当支撑调节机构1的总高度较高时，相应的调高连接套筒141的高度和支撑杆143的长度，保证支撑调节机构1的稳定；另外，在所述支撑套杆1432的端部可转动设置有橡胶防滑垫144，保证与地面稳定接触，采用销轴等方式实现转动连接，保证角度的匹配。

进一步地，所述限位套筒131的顶端设置有用于固定所述高度调整套杆132的第一拧紧螺钉61，所述第一拧紧螺钉61的端部与所述高度调整套杆132接触；所述横向调节套筒133上设置有用于固定所述横向调节套杆134的第二拧紧螺钉62，所述第二拧紧螺钉62的端部与所述横向调节套杆134接触；所述连接套筒141上设置有用于固定所述连接套筒141的第三拧紧螺钉63，所述第三拧紧螺钉63的端部与所述限位套筒131接触；每一支撑套筒1431上均设置有用于固定对应的支撑套杆1432的第四拧紧螺钉64，每一第四拧紧螺钉64的端部与对应的支撑套杆1432接触。

具体地，设置的第一拧紧螺钉61，用于在调整好高度调整套杆132的高度后，将高度调整套杆132与限位套筒131的相对位置进行固定，避免高度调整套杆132因为重力向下滑移，导致测温不准确；设置的第二拧紧螺钉62，用于在调整好测温单元2的左右横向位置后，将横向调节套杆134固定，避免产生位置偏移；设置的连接套筒141可在限位套筒131上实现高度移动，并在确定高度为之后，将连接套筒141固定；支撑套筒1431上设置的第四拧紧螺钉64，可以用于保证支撑杆的长度不会发生变化。通过设置的顶紧螺钉，能够实现高度、长度的快速调节，并且连接稳固，安装拆卸较为方便。

进一步地，所述接收显示装置4包括：

无线接收单元41，用于接收所述温度信号；

显示终端43，用于根据所述温度信号获取对应的温度值并显示所述温度值。

具体地，所述无线传输单元3可设置为GPRS无线传输模块；所述无线接收模块41可设置为GPRS无线接收器，采用GPRS无线传输模块和GPRS无线接收器，能够保证数据的传输距离和数据传输的稳定性，能够适应不同的工作环境；所述显示终端43可设置为手机、平板、电脑等或显示终端设置为包含服务器42和显示器，服务器4内预设温度转换程序，对接收到的温度信号进行计算，得到对应的温度值。

在另一种实施方式中，所述无线传输单元3和无线接收单元41可以采用无线微波发射机和无线微波接收机。具体地，可以采用型号为E62-DTU的无线数传电台，其工作电压为直流8-28V，传输距离能达到1千米以上，能够满足使用时的传输距离。

进一步地，所述测温单元2为红外测温传感器，具体地，所述红外测温传感器可以采用GWH400本安型红外测温传感器、MQ1000A温度传感器，测量温度能够满足0-1200度，采用两线制4-20mA输出，能够在0－60度范围内工作，并可设置对应的冷却保护套，进行冷却降温。

以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。

Claims (10)

1.一种焦炉非接触测温系统，其特征在于，包括：

支撑调节机构(1)，设置于地面，与焦炉(10)上下相对；

测温单元(2)，设置在所述支撑调节机构(1)顶端，用于通过无接触方式实时测量焦炉(10)的鼻梁砖表面温度并输出对应的温度信号；

无线传输单元(3)，与所述测温单元(2)电连接，用于发送所述温度信号；

接收显示装置(4)，设置在焦炉调火工位，用于接收所述温度信号，并将所述温度信号转换成对应的温度值进行存储和显示。

2.根据权利要求1所述的焦炉非接触测温系统，其特征在于，所述支撑调节机构(1)包括：

外壁设置有隔热层(12)的支撑箱体(11)，设置在所述支撑调节机构(1)底端，用于容纳所述无线传输单元(3)；

伸缩机构(13)，垂直设置在所述支撑箱体(11)的顶面，所述测温单元(2)设置在伸缩机构(13)的远地端，所述伸缩机构(13)用于调整所述测温单元(2)的位置；

稳定机构(14)，设置在所述伸缩机构(13)下端部，用于固定所述支撑调节机构(1)。

3.根据权利要求2所述的焦炉非接触测温系统，其特征在于，所述无线传输单元(3)具有发射天线(31)，所述发射天线(31)穿过所述支撑箱体(11)的顶壁位于所述支撑箱体(11)外。

4.根据权利要求2所述的焦炉非接触测温系统，其特征在于，所述伸缩机构(13)包括：

中空限位套筒(131)，垂直设置在所述支撑箱体(11)的顶面；

高度调整套杆(132)，套设在所述限位套筒(131)内，所述高度调整套杆(132)的顶端水平设置有横向调节套筒(133)；

横向调节套杆(134)，套设在所述横向调节套筒(133)内；

传感器夹头(135)，设置在所述横向调节套杆(134)的一端端部，用于固定所述测温单元(2)。

5.根据权利要求4所述的焦炉非接触测温系统，其特征在于，所述稳定机构(14)包括：

连接套筒(141)，套设在所述限位套筒(131)上，所述连接套筒(141)周向均匀设置有三个连接头(142)；

三根支撑杆(143)，每一支撑杆(143)的一端与对应的连接头(142)相接，另一端与地面接触且可转动地设置有橡胶防滑垫(144)。

6.根据权利要求5所述的焦炉非接触测温系统，其特征在于，所述限位套筒(131)、所述高度调整套杆(132)、所述横向调节套杆(134)和每一支撑杆的外表面均涂设有反光层(5)。

7.根据权利要求5所述的焦炉非接触测温系统，其特征在于，每一支撑杆(143)包括：

支撑套筒(1431)，与所述连接头(142)固定；

支撑套杆(1432)，套设在所述支撑套筒(1431)内，所述橡胶防滑垫(144)设置在所述支撑套杆(1432)的触地端。

8.根据权利要求7所述的焦炉非接触测温系统，其特征在于，所述限位套筒(131)顶部设置有用于固定所述高度调整套杆(132)的第一拧紧螺钉(61)；

所述横向调节套筒(133)上设置有用于固定所述横向调节套杆(134)的第二拧紧螺钉(62)；

所述连接套筒(141)上设置有用于固定所述连接套筒(141)的第三拧紧螺钉(63)；

每一支撑套筒(1431)上均设置有用于固定对应的支撑套杆(1432)的第四拧紧螺钉(64)。

9.根据权利要求1所述的焦炉非接触测温系统，其特征在于，所述接收显示装置(4)包括：

无线接收单元(41)，用于接收所述温度信号；

显示终端(43)，用于根据所述温度信号获取对应的温度值并显示所述温度值。

10.根据权利要求1所述的焦炉非接触测温系统，其特征在于，所述测温单元(2)为红外测温传感器。

Images