CZ282572B6 - Výbava ke snímací kameře spalovací komory - Google Patents

Výbava ke snímací kameře spalovací komory Download PDF

Info

Publication number
CZ282572B6
CZ282572B6 CZ93258A CZ25893A CZ282572B6 CZ 282572 B6 CZ282572 B6 CZ 282572B6 CZ 93258 A CZ93258 A CZ 93258A CZ 25893 A CZ25893 A CZ 25893A CZ 282572 B6 CZ282572 B6 CZ 282572B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
optical system
combustion chamber
stop
heat shield
camera
Prior art date
Application number
CZ93258A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ25893A3 (en
Inventor
Juhani Hirvonen
Pekka Kohola
Kari Ikonen
Matti Takala
Original Assignee
Imatran Voima Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imatran Voima Oy filed Critical Imatran Voima Oy
Publication of CZ25893A3 publication Critical patent/CZ25893A3/cs
Publication of CZ282572B6 publication Critical patent/CZ282572B6/cs

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M11/00Safety arrangements
    • F23M11/04Means for supervising combustion, e.g. windows
    • F23M11/045Means for supervising combustion, e.g. windows by observing the flame
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23NREGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00Systems for controlling combustion
    • F23N5/02Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium
    • F23N5/08Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements
    • F23N5/082Systems for controlling combustion using devices responsive to thermal changes or to thermal expansion of a medium using light-sensitive elements using electronic means
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/24Instruments or systems for viewing the inside of hollow bodies, e.g. fibrescopes
    • G02B23/2476Non-optical details, e.g. housings, mountings, supports
    • G02B23/2492Arrangements for use in a hostile environment, e.g. a very hot, cold or radioactive environment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Astronomy & Astrophysics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Camera Bodies And Camera Details Or Accessories (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Accessories Of Cameras (AREA)
  • Testing Of Engines (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)

Abstract

Zařízení se skládá z optického systému (20), jehož předmětový prostor (26) je spalovací komora, jehož obrazová rovina (5) je shodná s fotocitlivou vrstvou kamery a jehož ohnisko (24) na straně objektového prostoru je vně optického systému (20). Na předmětové straně optického systému (20) je umístěna pevná zarážka (38) s otvorem (1), který je vytvořen soustředně se středovou osou optického systému (20) a je umístěn v ohnisku (24). Optický systém (20) uzavírá konstrukce (22, 40) tak, že proplachující vzduch může být kanálem (32, 34), který vznikl mezi optickým systémem (20) a uzavírající konstrukcí (22, 40) zaveden otvorem (1) do spalovací komory.ŕ

Description

Konstrukce ochrany optického systému kamery, monitorující spalovací komoru
Oblast techniky
Tento vynález se týká konstrukce ochrany optického systému pro kameru, monitorující spalovací komoru.
Dosavadní stav techniky
Funkčnost hořáku v zařízeních, kde probíhá spalování, je sledována pomocí kamer spalovací komory. Spalovací proces ve spalovací komoře je sledován tak, že do spalovacího prostoru je zaveden hrot optického systému snímací kamery. Zachytávané úlomky na čelní čočce optického systému snímací kamery mohou být vážnou překážkou, která omezuje dosah kamery. V náročných podmínkách musí být čočka denně čištěna.
Patent GB 2,127,174 popisuje výbavu periskopického typu pro sledování tlakových spalovacích komor. Optický systém zde použitý však není vhodný ktomu, aby vytvářel obraz na stínítku kamery, ale spíše je vhodný k tomu, aby přenesl obraz na sítnici oka. V tomto provedení je systém čoček chlazen vnějším vzduchem, nastřikovaným do komory poměrně velkým otvorem ve stěně komory, aby se zabránilo znečištění čočky. V takovém uspořádání však otvory před čočkami jsou nevhodně veliké a osově špatně umístěné, vzhledem k požadovanému výsledku. Na jedné straně jsou otvory limitujícím faktorem pro zorné pole a na druhé straně velký průměr otvoru dovoluje nečistotám se usadit na čočce.
Patent USA 4,432,286 popisuje řešení, bránící znečištění, které je založeno na principu dírkové komory. V takovém uspořádání je soustava čoček použita k tomu, aby převedla obrazovou rovinu daleko od spalovací komory. Obrazová rovina je umístěna v nej vzdálenější ohniskové rovině optického systému, takže otvor, dírka, slouží jako zobrazující prvek a čočky nemohou vytvořit obraz jakéhokoliv objektu z jakékoliv vzdálenosti objektu v obrazové/zobrazující rovině bez přítomnosti otvoru. V důsledku toho čočková optika zde použitá nepředstavuje optický systém, vytvářející obraz. Rozlišovací schopnost takového uspořádání je určena průměrem otvoru. Je-li zapotřebí zlepšit ostrost obrazu, potom musí být průměr otvoru zmenšen. Menší průměr otvoru vede ke snížení relativní clony. V realizaci, popsané v citované publikaci, je zorné pole úzké, přibližně 30°.
Podstata vynálezu
Uvedené nedostatky jsou odstraněny konstrukcí ochrany optického systému kamery, monitorující spalovací komoru, podle vynálezu, sestávající z optického systému, jehož předmětovým prostorem je spalovací komora a jehož zobrazovací rovina je shodná s fotocitlivým prvkem kamery, kde ohnisko čelní čočky na předmětové straně je situováno vně optického systému, který je uzavřen v konstrukci, tvořené souosým uspořádáním ochranné trubky a tepelného štítu, jehož podstata spočívá v tom, že mezi optickým systémem a ochrannou trubkou je vytvořen vnitřní chladicí kanál a mezi ochrannou trubkou a tepelným štítem je vytvořen vnější chladicí kanál, kde oba kanály ústí v rovině ohniska čelní čočky, kde je umístěna zarážka s otvorem, situovaným soustředně s optickým systémem.
V tomto systému může být zarážka připevněna k tepelnému štítu nebo k ochranné trubce.
Ve výhodném provedení je na konci tepelného štítu u spalovací komory připevněn keramický štít a otvor zarážky tvoří clonu optické soustavy při jeho velikosti, odpovídající optickým poměrům
- 1 CZ 282572 B6 soustavy.
Výhodou této konstrukce je, že zarážka je schopna ochránit optický systém od sazí a únosu, přičemž řečená zarážka je vyrobena tak, aby měla otvor soustředně umístěný s osou optického systému v ohniskovém bodě na straně předmětového prostoru a tato výbava je doplněna kanálky pro nástřik vzduchu do spalovací komory.
Výhodné umístění zarážkového otvoru v nosné konstrukci zabraňuje optickým poruchám. Vzduch, který je profukován otvorem do spalovací komory, zabraňuje znečištění čelních čoček. V důsledku tohoto výhodného umístění zarážkového otvoru může být dosaženo vysoké kvality obrazu pomocí k tomuto účelu použitého optického zařízení, složeného z čoček.
Vysvětlení obrázků na výkresech
Příkladné provedení konstrukce ochrany optického systému kamery, monitorující spalovací komoru podle vynálezu, je zobrazen na přiloženém výkresu, kde představuje obr. 1 optický systém kamery pro sledování spalovací komory ve schematickém pohledu, a obr. 2 mechanickou konstrukci kamery pro sledování spalovací komory v podélném řezu.
Popis konkrétního provedení
Podle obr. 1 začíná předmětový prostor 26 kamery pro sledování spalovací komory na nejvzdálenější vnější čočce 4 a pokračuje k předmětu 2. Navíc se optický systém 20 vedle této vnější čočky 4 skládá z prvků, přenášejících obraz, a nejzadnější čočky 36, za kterou je obrazová rovina
5. V ukázaném případě obrazové roviny 5 je fotocitlivá vrstva v kameře. Optický systém vytváří meziobrazy 3 a 3' předmětu. Obrazový prostor 28 je definován tak, že začíná od nejzadnější čočky 36 a pokračuje k obrazové rovině 5. Na konci podpůrné trubky 22 v ohniskové rovině optického systému 20. je zabudována zarážka 38, která brání sazím a jiným nečistotám, aby dosáhly čelní čočky 4. Aby mohlo světlo vstoupit do optického systému, je v zarážce 38 vytvořen otvor 1, který je umístěn v ohnisku celého optického systému 20. Ten je s výhodou kruhový o průměru asi 1 mm. Jeho rozměr však není kritický, protože tento otvor působí v ohnisku pouze jako světlo omezující prvek, tj. jako telecentrická clonka. Tak není zorné pole omezeno, ani když je použita clona velmi malého průměru. Aby však pracovala jako clona, musí být její průměr opravdu malý. Podle obr. 2 optického systému 20 kamery pro sledování spalovací komory se tato skládá z optického systému, přenášejícího obraz, v této realizaci - endoskop. Celý optický systém 20 je zde ukázán pouze schematicky. Optický systém 20 je uzavřen v ochranné trubce 22, jejíž konec tvoří zarážka 38 na straně spalovací komory, je nastaven k rovině, určené ohniskem 24. Do ohniskové roviny celého optického systému 20, soustředné se středovou osou, tj. do ohniska 24 optického systému 20, je umístěn otvor 1, který typicky působí jako optická clona. Mezi optickým systémem 20 a nosnou trubkou 22 je vytvořen kanál 32, kterým je nastřikován vzduch do spalovací komory. Proud nastřikovaného vzduchu vystupuje otvorem 1, čímž bíán; nečistotám, aby se usazovaly na ploše vnější čočky 4. Vnější nosná trubka 22 je doplněna tepelným štítem 40, který je na svém konci keramický. Keramický štít 12 v této realizaci je velmi výhodný, protože vlivem vysokého teplotně vodivostního odporu se dosahuje vysoké teploty na povrchu a usazený materiál z povrchu odhořívá. V důsledku toho má takový tepelný štít samočisticí schopnost.
Otvor v keramickém štítu 12 musí být dostatečně široký, aby neomezoval jako vymezovací clona zorné pole kamery. Mimoto je mezi nosnou trubkou 22 a rámcem konstrukce pro chlazení ce;eiw zařízení vytvořen chladicí kanál 34. Chladicí vzduch je nastřikován směrem ke spalovací komoře.
-2CZ 282572 B6
Realizace, zobrazená na obr. 1, může být pozměněna do alternativní realizace, která má obrazovou rovinu umístěnou v meziobrazu 3. Potom fotocitlivá vrstva kamery, jako je prvek CCD, je nastavena do roviny meziobrazu 3. V takové realizaci se celý optický systém skládá z čočky 4, a jelikož ohnisko čočky 4 je ve vzdálenosti fj od čočky, musí být také otvor 1 umístěn odpovídajícím způsobem v ohnisku optického systému 20, v souhlasu s tímto vynálezem.
Ačkoliv je otvor 1 optimálně umístěn na předmětové straně 26 v ohnisku 24 celého optického systému 20, jeho umístění se může lehce lišit v malé toleranci u bezprostřední blízkosti ohniska 24.
Průměr otvoru 1 může být typicky v rozsahu od 0,2 do 2 mm.
Ačkoliv otvor 1 ve výše popsané alternativní realizaci, vytvořený v zarážce 38, je integrální součástí nosné trubky 22, může zarážka 38 být alternativně zcela oddělena od nosné trubky 22 a připojena ke konstrukci tepelného štítu 40. V takovém řešení je kanál 34 použit také pro přívod vzduchu do spalovací komory. Podstatná vlastnost podle tohoto vynálezu vychází z toho, že umístění otvoru j_ není nutně spojeno se zarážkou 38. Ani není nutné, aby zarážka 38 byla rovinná. Stejně dobře jsou možné jak konvexní, tak i konkávní tvary. Realizace podle tohoto vynálezu pouze vyžaduje, aby otvor 1 zarážky 38 byl umístěn vhodným způsobem vzhledem k optickému systému 20, tj. v ohnisku 24 celkového optického systému 20, nebo v jeho bezprostřední blízkosti. Zarážka 38 musí být pevná a schopna nasměrovat tok vzduchu otvorem 1 do spalovací komory. Optický systém 20, přenášející obraz, může být nahrazen např. svazkem optických vláken, přenášejících obraz.

Claims (5)

1. Konstrukce ochrany optického systému kamery, monitorující spalovací komoru, sestávající z optického systému (20), jehož předmětovým prostorem (26) je spalovací komora a jehož zobrazovací rovina (5) je shodná s fotocitlivým prvkem kamery, kde ohnisko (24) čelní čočky (4) na předmětové straně je situováno vně optického systému (20), který je uzavřen v konstrukci, tvořené souosým uspořádáním ochranné trubky (22) a tepelného štítu (40), vyznačující se tím, že mezi optickým systémem (20) a ochrannou trubkou (22) je vytvořen vnitřní chladicí kanál (32) a mezi ochrannou trubkou (22) a tepelným štítem (40) je vytvořen vnější chladicí kanál (34), kde oba kanály (32, 34) ústí v rovině ohniska (24) čelní čočky (4), kde je umístěna zarážka (38) s otvorem (1), situovaným soustředně s optickým systémem (20).
2. Konstrukce podle nároku 1, vyznačující se tím, že zarážka (38) je připevněna k tepelnému štítu (40).
3. Konstrukce podle nároku 1, vyznačující se tím, že zarážka (38) je připevněna k ochranné trubce (22).
4. Konstrukce podle nároku 1, vyznačující se tím, že na konci tepelného štítu (40) u spalovací komory je připevněn keramický štít (12).
5. Konstrukce podle nároku 1, vyznačující se tím, že otvor (1) zarsřk ;!·?) tvoří clonu optické soustavy (20) při jeho velikosti, odpovídající optickým poměrům c siř ry (20).
CZ93258A 1992-02-25 1993-02-23 Výbava ke snímací kameře spalovací komory CZ282572B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI920826A FI90469C (fi) 1992-02-25 1992-02-25 Sovitelma tulipesäkamerassa

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ25893A3 CZ25893A3 (en) 1993-09-15
CZ282572B6 true CZ282572B6 (cs) 1997-08-13

Family

ID=8534823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ93258A CZ282572B6 (cs) 1992-02-25 1993-02-23 Výbava ke snímací kameře spalovací komory

Country Status (9)

Country Link
US (1) US5592217A (cs)
EP (1) EP0558278B1 (cs)
AT (1) ATE145483T1 (cs)
CZ (1) CZ282572B6 (cs)
DE (1) DE69306013T2 (cs)
DK (1) DK0558278T3 (cs)
ES (1) ES2095004T3 (cs)
FI (1) FI90469C (cs)
PL (1) PL170713B1 (cs)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9404728D0 (en) * 1994-03-11 1994-04-27 British Nuclear Fuels Plc Arrangements for use with radiation shielded enclosures
AT402762B (de) * 1994-12-05 1997-08-25 Staudinger Gernot Verfahren und vorrichtung zum regeln einer rostfeuerung mit beweglichem rost
US5633754A (en) * 1994-12-06 1997-05-27 Hoogland; Jan Integrated optical system for endoscopes and the like
US6853485B2 (en) 1994-12-06 2005-02-08 Jan Hoogland Integrated optical system for endoscopes and the like
US6069652A (en) * 1997-09-26 2000-05-30 Ultrak, Inc. Furnace video camera apparatus
US6778209B1 (en) * 1997-09-26 2004-08-17 Diamond Power International, Inc. Furnace video camera apparatus
US6111599A (en) * 1998-01-14 2000-08-29 Westinghouse Savannah River Company Apparatus for observing a hostile environment
DE19821401C2 (de) * 1998-05-13 2000-05-18 Storz Endoskop Gmbh Schaffhaus Endoskop zur Inspektion eines Beobachtungsraumes
SE515645C2 (sv) * 2000-01-14 2001-09-17 Ecomb Ab Kameraförsett tillförseldon för en fluid till en förbränningskammare
DE102004025666B4 (de) * 2004-05-25 2006-04-13 Lsc Process- Und Laborsysteme Gmbh Vorrichtung zur Bilderfassung
NO325927B1 (no) 2005-07-08 2008-08-18 Dimensions Agri Technologies As System for styrt paforing av herbicider
US20070152134A1 (en) * 2006-01-05 2007-07-05 Techno International Co., Ltd. Pinhole type imaging device
US20100062652A1 (en) * 2008-09-05 2010-03-11 Wen-Chi Liu Power adapter with changeable plug
EP2376840B1 (en) * 2009-01-09 2018-10-31 John Zink Company, LLC Method and apparatus for monitoring combustion properties in an interior of a boiler
US8596798B1 (en) 2011-08-08 2013-12-03 U.S. Department Of Energy Transpiration purging access probe for particulate laden or hazardous environments
US9366621B2 (en) 2012-04-19 2016-06-14 Zolo Technologies, Inc. In-furnace retro-reflectors with steerable tunable diode laser absorption spectrometer
FI125533B (fi) * 2013-04-22 2015-11-13 Procemex Oy Rainanvalvontapalkin reikäkameran puhdistusjärjestelmä sekä reikäkamera puhdistusjärjestelmällä
US20170276595A1 (en) * 2014-02-11 2017-09-28 Riley A. Gorder Reverse Purge Flow Lenses
US9908158B2 (en) * 2014-03-10 2018-03-06 Ametek, Inc. Air flow mechanism for image capture and vision systems
CN107270322A (zh) * 2017-05-11 2017-10-20 厦门诺银科技有限公司 一种加热炉火焰实时监测智能视频监控系统
WO2024250110A1 (en) * 2023-06-09 2024-12-12 Tallman Technologies Inc. Inspection assembly for a furnace environment

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3114799A (en) * 1958-10-30 1963-12-17 Pye Ltd Television cameras
US3021386A (en) * 1960-03-30 1962-02-13 Gen Electric Boiler port viewing system
US3021385A (en) * 1960-03-30 1962-02-13 Gen Electric Flame observation system
DE1907679U (de) * 1961-01-03 1964-12-31 Philips Nv Fernsehkameraanordnung.
FR1335031A (fr) * 1962-06-27 1963-08-16 Dispositif périscopique à pupille avant et élément optique rapporté sur sa gaine de refroidissement
JPS4823762B1 (cs) * 1968-08-08 1973-07-16
US3609236A (en) * 1968-09-30 1971-09-28 Bethlehem Steel Corp Apparatus for televising the interior of hazardous chamber
US4432286A (en) * 1982-05-19 1984-02-21 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Combustion pinhole camera system
DD219059A3 (de) * 1982-09-14 1985-02-20 Freiberg Brennstoffinst Periskop fuer hochtemperatur-reaktoren
GB8829695D0 (en) * 1988-12-20 1989-02-15 British Steel Plc Observation of furnace interiors
US5068720A (en) * 1989-07-21 1991-11-26 Safe T.V., Inc. Video inspection system for hazardous environments

Also Published As

Publication number Publication date
FI920826L (fi) 1993-08-26
DE69306013D1 (de) 1997-01-02
US5592217A (en) 1997-01-07
ES2095004T3 (es) 1997-02-01
PL297823A1 (en) 1993-09-06
PL170713B1 (pl) 1997-01-31
FI90469C (fi) 1994-02-10
FI920826A0 (fi) 1992-02-25
ATE145483T1 (de) 1996-12-15
CZ25893A3 (en) 1993-09-15
EP0558278B1 (en) 1996-11-20
DK0558278T3 (cs) 1997-03-17
EP0558278A1 (en) 1993-09-01
FI90469B (fi) 1993-10-29
DE69306013T2 (de) 1997-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ282572B6 (cs) Výbava ke snímací kameře spalovací komory
US5831668A (en) Assembly for combustion chamber monitoring camera
JPH11313850A (ja) 保護マスク
US3321265A (en) Optical viewing device protected against heat and impact of moving particles
US4350150A (en) Structure of a light-receiving end portion of an endoscope light guide
US4599506A (en) Visual observation of welding operation
JP6304930B2 (ja) 光学アクセサリ用アダプタ
US4840474A (en) Furnace viewing system
JP7477220B2 (ja) レチクルユニット及び光学照準器
US5212589A (en) Lens system for focussing light of plural wavelength
JPH11234545A (ja) 溶融物観測カメラ
US4168512A (en) Optical system for an image pickup device
JPS5942504A (ja) 光フアイバ−ケ−ブル
JP3771549B2 (ja) 後部フィルター付き撮影装置
JPH0548936A (ja) 炉内監視カメラの冷却装置
JP3610989B2 (ja) 撮影レンズの遮光構造
WO2022239894A1 (ko) 용접 전, 후 및 용접 중에 최적의 영상을 획득하기 위한 광량 제어 방법과, 이를 구현한 소형화 및 경량화된 디지털 용접 비전 카메라
US7787761B2 (en) Lens assembly
KR102789273B1 (ko) 이미징 광학계
JP2992181B2 (ja) ガラス溶融炉の監視装置
US4668048A (en) Thermal insulation for heat sensitive lens elements
JPH02110420A (ja) 内視鏡
JPH04136807A (ja) 落射照明装置
JP3660720B2 (ja) 内視鏡用接眼装置
JPH02272414A (ja) 内視鏡用光源装置

Legal Events

Date Code Title Description
IF00 In force as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20100223