CN2694128Y - 一种回转窑筒体温度红外扫描监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种温度红外扫描监测系统，具体的说是一种回转窑筒体温度红外扫描监测系统，主要由窑体位置编码器、窑筒同步信号发生器、周向坐标系统、测温箱、通讯适配器、工业计算机组成。本实用新型可以减少劳动强度和生产事故，提高窑的运转率和产量、质量，降低生产成本和非计划停窑时间。
Description
技术领域 本实用新型涉及一种温度监测系统，更具体的说是一种利用红外线测温原理监测回转窑筒体温度的监测系统。
背景技术 在氧化铝生产过程中，最重要的工艺环节是熟料的煅烧，回转窑是该环节的核心，它的运转情况直接关系到熟料的产量、质量和原材料及燃料消耗。温度过高、热振荡过大会损坏回转窑的窑衬，严重时将殃及窑筒体。可以说，回转窑生产过程中决定窑能否优质、高产、低消耗地生产熟料和安全运转的关键因素是窑衬。因此，在窑运转过程中，及时了解窑状况，及时采取相应的措施，防止窑衬及窑筒体损坏是回转窑经济运行的重要保证。
窑筒体表面温度经处理分析后能客观及时地反映窑内状况。通过监测窑筒体温度及时掌握筒体表面温度及其变化，可以帮助操作者了解窑内状况，有效的改善窑的操作，防止窑衬及窑筒体损环，显著地提高经济效益。
过去，窑体温度检测的方式是：定时到回转窑前用手持探测器进行分段、分点测试。其劳动强度大，测试面粗，发现问题晚。
发明内容 本实用新型的目的是提供一种回转窑筒体温度红外扫描监测系统，本系统利用红外辐射测温原理检测窑筒体表面温度，通过远红外测温仪和伺服控制扫描系统以及计算机热成像系统组成了自动扫描测温系统。可以极大地减小劳动强度和生产事故，提高窑的运转率和产量、质量，降低生产成本和非计划停窑时间。
本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
本实用新型回转窑筒体温度红外扫描监测系统，由窑体位置编码器、窑筒同步信号发生器、周向坐标系统、测温箱、通讯适配器、工业计算机组成，其中窑体位置编码器、窑筒同步信号发生器安装在被测回转窑驱动轴上，测温箱安装在窑筒上方。
周向坐标系统由安装在被测窑筒表面的无触点光电传感器组成，窑体位置编码器与周向坐标系统相连。
测温箱内装有远红外测温仪、步进电机及驱动器和微电脑控制器。微电脑控制器检测窑筒的周向角度，根据窑筒角度控制步进电机，改变远红外测温仪的测温角度；测温箱内的远红外测温仪与微电脑控制器连接进行数据传送；窑体位置编码器、窑筒同步信号发生器通过控制电缆与微电脑控制器连接，将生成的信号送给微电脑控制器；微电脑控制器将接收到的温度数据和相应的位置信息转换为数字形式；微电脑控制器通过通讯适配器与工业计算机相连，将转换为数字形式的温度数据和相应的位置信息传送到工业计算机。工业计算机将接收到的温度数据和相应的位置信息处理后显示出来。
本实用新型回转窑筒体温度红外扫描监测系统的测温箱的箱体为双层密封箱体，层间有独立的通风和空气过滤系统。可以有效防止工业现场粉尘和有害气体的侵蚀。本实用新型回转窑筒体温度红外扫描监测系统的微电脑控制器由单片微处理器系统组成，完成对步进电机的驱动，轴向和周向坐标自动跟踪、将远红外测温仪测得的温度信号及其相应的位置信息转换为数字形式的数据预处理任务。
本实用新型回转窑筒体温度红外扫描监测系统还包括在窑筒周边安装的窑周向定位开关，其通过控制电缆与微电脑控制器连接，将生成的信号送给微电脑控制器；窑周向定位开关可以由无触点光电传感器实现。
本实用新型回转窑筒体温度红外扫描监测系统的工业计算机上连接有打印机，可以将计算机的处理结果打印出来。
本实用新型回转窑筒体温度红外扫描监测系统在工作时，安装在窑筒上方的测温箱内的远红外测温仪对窑筒进行扫描，同时微电脑控制器检测窑筒的周向角度，根据窑筒角度控制步进电机，不断改变远红外测温仪的测温角度。远红外测温仪对窑筒体表面温度连续在线检测得到的数据，首先送入测温箱内的单片微处理器系统，单片微处理器系统对数据进行预处理后，通过通讯适配器与工业计算机相连，将温度数据传送到工业计算机。工业计算机将接收到的数据处理后，把温度和相应的位置信号以图表的形式显示在监视器上或者打印出来。
在窑筒周边安装有窑周向定位开关，当扫描到定位开关时，单片机内的数据清零。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：
1、系统采用高精度红外测温传感器，反应快，测温准确，环境适应性好。
2、单片微处理器组成的控制器结构简单，数字处理能力强，精度高。
3、周向坐标和炉窑周向定位开关均由无触点光电传感器实现，安装方便，使用可靠，维护工作量小。
4、采用单片机控制系统驱动步进电机能准确跟踪炉窑的旋转，保证温度图象坐标的准确性。
附图说明以下是附图说明：
附图是本实用新型回转窑筒体温度红外扫描监测系统的控制原理图
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作进一步描述：
在附图中，实施例所设计的回转窑筒体温度红外扫描监测系统包括现场设备和控制室设备，其中现场设备包括由一个无触点光电传感器实现的窑周向定位开关、一个窑体位置编码器、一个窑筒同步信号发生器和一个测温箱、由无触点光电传感器实现的周向坐标系统，其中窑周向定位开关安装在窑筒周边，窑体位置编码器、窑筒同步信号发生器安装在被测回转窑驱动轴上，周向坐标系统安装在被测窑筒表面，测温箱安装在窑筒上方。测温箱内装有远红外测温仪、步进电机及驱动器和微电脑控制器，微电脑控制器由单片微处理器系统组成。
微电脑控制器通过驱动器与步进电机连接，控制步进电机，步进电机与远红外测温仪连接，驱动远红外测温仪改变测温角度。
测温箱内的远红外测温仪与微电脑控制器连接进行数据传送。
窑体位置编码器、窑筒同步信号发生器通过控制电缆与微电脑控制器连接，将生成的信号送给微电脑控制器。
窑周向定位开关通过控制电缆与微电脑控制器连接，将生成的信号送给微电脑控制器。
在工作时，窑筒体位置编码器生成的根据周向坐标系统生成周向位置编码信号，窑筒体同步信号发生器生成同步信号，上述信号通过控制电缆传送到测温箱内的微电脑控制器，微电脑控制器根据检测到的周向位置编码和同步信号，得出窑筒的周向角度和初始位置。由单片机组成的控制器根据周向位置编码信号确定回转窑旋转速度的坐标值，并根据该信号确定步进机轴向扫描的速度，并确定测得温度的坐标。回转窑每旋转一周，同步开关动作，发出同步信号。以此确定扫描坐标原点。
控制室设备包括通讯适配器、工业计算机和打印机。工业计算机通过通讯适配器与测温箱内的微电脑控制器相连，接收来自微电脑控制器的数据。工业计算机将接收到的数据处理后，把温度和相应的位置信号以图表的形式显示在监视器上，并形成窑温历史数据库(可记录两年得历史数据)；温度异常时发出报警信号(声响信号和显示信号)；温度历史数据可以实时打印。控制室内的工业计算机可接入企业的局域网，上位机管理系统通过企业的局域网可以实现对控制室内的工业计算机的管理。
Claims (8)
1、一种回转窑筒体温度红外扫描监测系统，其特征在于由窑体位置编码器、窑筒同步信号发生器、周向坐标系统、测温箱、通讯适配器、工业计算机组成，其中窑体位置编码器、窑筒同步信号发生器安装在被测回转窑驱动轴上，测温箱安装在窑筒上方；
测温箱内装有远红外测温仪、步进电机及驱动器和微电脑控制器，微电脑控制器通过驱动器与步进电机连接，控制步进电机，步进电机与远红外测温仪连接，驱动远红外测温仪改变测温角度；
测温箱内的远红外测温仪与微电脑控制器连接进行数据传送；
周向坐标系统由安装在被测窑筒表面的无触点光电传感器组成，窑体位置编码器与周向座标系统相连；窑体位置编码器、窑筒同步信号发生器通过控制电缆与微电脑控制器连接，将生成的信号送给微电脑控制器；
测温箱内的微电脑控制器通过通讯适配器与工业计算机相连，将温度数据和相应的位置信息传送到工业计算机；
工业计算机将接收到的温度数据和相应的位置信息处理后显示出来。
2、根据权利要求1所述的回转窑筒体温度红外扫描监测系统，其特征在于测温箱的箱体为双层密封箱体，层间有独立的通风和空气过滤系统。
3、根据权利要求1或2所述的回转窑筒体温度红外扫描监测系统，其特征在于所述微电脑控制器由单片微处理器系统组成，完成对步进电机的驱动，轴向和周向坐标自动跟踪、将远红外测温仪测得的温度信号及其相应的位置信息转换为数字形式的数据预处理任务。
4、根据权利要求1或2所述的回转窑筒体温度红外扫描监测系统，其特征在于还包括安装在窑筒周边的窑周向定位开关。
5、根据权利要求3所述的回转窑筒体温度红外扫描监测系统，其特征在于还包括安装在窑筒周边的窑周向定位开关。
6、根据权利要求4所述的回转窑筒体温度红外扫描监测系统，其特征在于窑周向定位开关由无触点光电传感器实现。
7、根据权利要求5所述的回转窑筒体温度红外扫描监测系统，其特征在于窑周向定位开关由无触点光电传感器实现。
8、根据权利要求7所述的回转窑筒体温度红外扫描监测系统，其特征在于所述工业计算机上连接有打印机。
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