JP2002294243A - コークス炉内部観察装置 - Google Patents
コークス炉内部観察装置Info
- Publication number
- JP2002294243A JP2002294243A JP2001096648A JP2001096648A JP2002294243A JP 2002294243 A JP2002294243 A JP 2002294243A JP 2001096648 A JP2001096648 A JP 2001096648A JP 2001096648 A JP2001096648 A JP 2001096648A JP 2002294243 A JP2002294243 A JP 2002294243A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- observation
- observation device
- imaging
- image
- tip
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Studio Devices (AREA)
- Instruments For Viewing The Inside Of Hollow Bodies (AREA)
- Coke Industry (AREA)
Abstract
状の内部構造の内表面を観察する観察装置において、観
察対象の表面状態を一括して把握することができ、十分
な解像度を得ることのできる観察装置を提供する。ま
た、挿入口手前に自由空間の乏しい内部構造の内表面を
観察することのできる観察装置を提供する。 【解決手段】 観察装置先端には観察装置1の長手方向
を視野方向とした撮像装置3を配置し、撮像装置1の視
野前方に円錐状の鏡6を有し、撮像装置3の環状の撮像
素子33は構造物内表面の線状の観察個所31を観察
し、観察装置内部を信号通信及び電源ケーブル7を貫通
させてなることを特徴とする観察装置。観察装置1の外
周部2は同軸の3重管フレキシブルホース(24、2
5、26)によって冷却水流路が形成されて可撓性を有
し、該冷却水流路は往路27、復路28、及び観察装置
先端部における折り返し部29からなる。
Description
る狭隘な又は管状若しくは溝状の内部構造の内部を観察
する観察装置に関するものである。
の燃焼室や煙道が配置され、その内部が高温にさらさ
れ、煉瓦表面が損傷するため、該損傷状況を観察し、損
傷状況に応じて煉瓦表面を補修する必要が生じる。これ
らコークス炉内の燃焼室や煙道は、通常は極めて狭隘で
あり、また高温状態で観察・補修を行う必要がある。
に、コークスを炭化するための炭化室13、多数の炭化
室と交互に配置される燃焼室14、蓄熱室と燃焼室の中
間高さに設けられ横方向からCOGを供給するダクト
(COGガンダクト17)、地下室から蓄熱室の支柱
(ピラウォール)を垂直に貫通し燃焼室に燃料ガスを供
給するダクト19、ソールフリュー部18などが構成さ
れている。炭化室13については、その幅はきわめて狭
いとはいえ、炭化室の窯口から炭化室の高さ以内の高さ
を有する観察装置や補修装置を挿入することが可能であ
り、種々の炭化室観察・補修装置が提案されている。例
えば、特開平11−106755号公報においては、炭
化室内に挿入した観察装置で炭化室内を観察しながら移
動し、移動中に得られた画像を結合して炉壁全体の観察
画像を得ることのできる発明が記載されている。
ち、上記燃焼室14、COGガンダクト17、燃料ガス
供給ダクト19、ソールフリュー部18については、炉
体表面の開口部は狭く、奥行きが極めて深く、その形状
は筒形又は矩形の管状若しくは溝状の形状であり、炭化
室13の場合のような大型の観察装置を挿入することは
不可能である。
は、コークス炉の燃焼室を観察・補修する装置として、
燃焼室天井のフリュー孔を通して燃焼室内に挿入される
とともに軸線回りに旋回可能なカメラランスを有する観
察装置が開示されている。カメラランスは、フリュー孔
から挿入可能にするために小断面であり、燃焼室内の全
高さを観察するための長さを有しており、カメラランス
は冷却水で冷却される。カメラランスの先端にCCDカ
メラが配置される。CCDカメラの視野方向はカメララ
ンスの軸線と垂直であって燃焼室の壁面に向いており、
カメラランスを軸線回りに360°旋回して壁面の全周
を観察することができる。カメラでの観察状況をモニタ
ーで目視確認し、補修すべき個所を発見する。
しくは溝状の内部構造の内表面を観察する観察装置にお
いて、特開2000−136386公報に記載の発明の
ように、観察カメラが軸心と垂直に壁面を向き、カメラ
ランスを旋回させて壁面の全周を観察する場合において
は、要補修個所の確認はモニターを用いた目視確認とな
る。これでは、同時に観察できるのは内表面のごく一部
であり、観察対象としている構造物の全内周面の状況を
一括して把握することは困難である。
カメラの視野をカメラランスの軸心の方向に向け、浅い
角度で壁面を視野に入れて撮影することができる。この
ようにして撮影した内壁の画像は、カメラにごく近い側
は視野に入らず、反対にカメラから遠い側の画像は撮影
範囲は小さくしか写らず、必要な解像度が得られない。
また、このような撮影方法では、全視野にわたってフォ
ーカスを合わせることは困難である。
する場合において、該内部構造が直線状であれば、内部
に挿入するための観察装置も長い直線状の装置とするこ
とができる。特開2000−136386公報に記載の
発明においては、カメラランスは、フリュー孔から挿入
して燃焼室内を観察するのに十分な長さを有し、かつ冷
却水によって冷却する構造となっている。ただし、この
ような装置を用いるためには、挿入口の手前に長くて直
線状のカメラランスを配置するための十分に広い自由空
間がなければならない。挿入口の手前に十分な自由空間
が存在しない場合には、たとえ内部構造が直線状であっ
ても、カメラランスを挿入することは不可能である。
状若しくは溝状の内部構造の内表面を観察する観察装置
において、観察対象とする全内周面の表面状態を一括し
て把握することができ、かついずれの部分においても十
分な解像度を得ることのできる観察装置を提供すること
を第1の目的とする。また、高温かつ挿入口手前に自由
空間の乏しい、管状若しくは溝状の内部構造の内表面を
観察することのできる観察装置を提供することを第2の
目的とする。
るところは以下のとおりである。 (1)コークス炉の内部構造11の内表面10を観察す
る観察装置1であって、観察装置1は可撓性を有する管
状の形状を有し、観察装置1の外周部2は同軸の3重管
フレキシブルホース(24、25、26)によって冷却
水流路が形成され、該冷却水流路は往路27、復路2
8、及び観察装置先端部における折り返し部29からな
り、観察装置1の先端に撮像装置3を配置し、観察装置
内部を信号通信及び電源ケーブル7を貫通させてなるこ
とを特徴とする観察装置。 (2)コークス炉の内部構造11の内表面10を観察す
る観察装置1であって、観察装置先端には観察装置1の
長手方向を視野方向とした撮像装置3を配置し、撮像装
置3はコークス炉内表面の特定の個所全周を線状に観察
し、観察装置内部を信号通信及び電源ケーブル7を貫通
させてなることを特徴とする観察装置。 (3)前記撮像装置1の視野前方に円錐状の鏡6を有
し、鏡6の円錐頂部は撮像装置3の方向を向き、観察装
置円周方向全周の映像が鏡に反射して前記撮像装置によ
って観察可能であることを特徴とする上記(2)に記載
の観察装置。 (4)コークス炉の内部構造11の内表面10を観察す
る観察装置1であって、観察装置1は可撓性を有する管
状の形状を有し、観察装置1の外周部2は同軸の3重管
フレキシブルホースによって冷却水流路が形成され、該
冷却水流路は往路27、復路28、及び観察装置先端部
における折り返し部29からなり、該観察装置の先端に
撮像装置3を配置してなることを特徴とする上記(2)
又は(3)に記載の観察装置。 (5)観察装置1の先端に光源9を有し、光源9からの
光を前記円錐状の鏡6に反射させて観察装置円周方向全
周に光を照射して観察部位を観察することを特徴とする
上記(3)又は(4)に記載の観察装置。 (6)観察装置内部の前記信号通信及び電源ケーブル7
を貫通する空間に外部から冷却ガス30を送り、冷却ガ
ス30を観察装置1の先端から吹き出して前記円錐状の
鏡6に吹き付けることを特徴とする上記(3)乃至
(5)のいずれかに記載の観察装置。 (7)前記撮像装置3はCCDカメラであり、該CCD
カメラの撮像素子は環状に配置された撮像素子であり、
該環状の撮像素子33によって内周面の線状の観察個所
31を撮像することを特徴とする上記(2)乃至(6)
のいずれかに記載の観察装置。 (8)環状の撮像素子として1次元CCD素子を有する
ことを特徴とする上記(7)に記載の観察装置。 (9)前記撮像装置3はCCDカメラであり、該CCD
カメラが有する2次元の撮像素子のうちの環状の部分を
観察対象として選択し、該環状の部分によって内周面の
線状の観察個所31を撮像することを特徴とする上記
(2)乃至(6)のいずれかに記載の観察装置。 (10)観察装置1をその軸方向に移動しつつ観察装置
円周方向全周を前記環状の撮像素子33又は撮像素子の
うちの環状の部分によって撮像し、該撮像結果を矩形画
像35として展開し、矩形画像35のうちの一方の辺を
観察装置円周方向全周と対応させ、他方の辺を軸方向移
動位置と対応させることを特徴とする上記(2)乃至
(9)のいずれかに記載の観察装置。 (11)観察装置1の軸方向移動速度又は観察装置の軸
方向位置を計測し、該計測結果に基づき、前記矩形画像
35の他方の辺の位置を観察部位と対応させることを特
徴とする上記(10)に記載の観察装置。 (12)高温のコークス炉内部を観察する観察装置1で
あって、観察部位と前記撮像装置との間に熱線を反射す
るフィルター36を設けることを特徴とする上記(1)
乃至(11)のいずれかに記載の観察装置。 (13)前記照明装置8又は光源9は観察部位の自然光
より強いエネルギーの照明を照射することを特徴とする
上記(1)乃至(12)のいずれかに記載の観察装置。 (14)観察装置先端にぶれ防止ガイドを有することを
特徴とする上記(1)乃至(13)のいずれかに記載の
観察装置。
ように、観察装置1は可撓性を有する管状の形状を有
し、観察装置1の外周部2は同軸の3重管フレキシブル
ホース(24、25、26)によって冷却水流路が形成
され、冷却水流路は往路27、復路28、及び観察装置
先端部における折り返し部29からなる。外周部2をフ
レキシブルホースで構成しているので観察装置1は可撓
性を有する。フレキシブルホースは3重になっており、
フレキシブルホース外管24とフレキシブルホース仕切
り管25の間の空間を冷却水往路27又は復路28と
し、フレキシブルホース仕切り管25とフレキシブルホ
ース内管26の間の空間を冷却水の復路28又は往路2
7とする。観察装置先端部に冷却水の折り返し部29を
有するので、往路27から注入した冷却水が復路28を
通って循環することができる。観察装置が可撓性を有す
るため、挿入口の手前に十分な自由空間が存在しない場
合でも、観察装置を挿入することが可能になる。また、
観察個所の内部空間が直線状ではなく狭隘な曲がり形状
を有する場合においても、本発明によって観察装置をた
わませることにより、観察装置を内部空間の奥まで挿入
することが可能になる。
ように、観察装置先端には観察装置の長手方向を視野方
向とした撮像装置3を配置し、該撮像装置3はコークス
炉内周表面の特定の個所全周を線状に観察する(3
1)。観察装置1をその軸線方向に一定速度で移動しつ
つ撮像を行い、時間軸を観察個所の軸線方向位置とし、
上記線状の観察個所31の撮像結果を軸線方向に垂直な
方向として2次元に展開すれば、観察装置の移動範囲内
において、観察個所の内表面の全周を展開した撮像結果
を得ることができる。
を観察装置1の軸線方向に向けた場合、撮像装置3は壁
面を角度の低い斜め方向から観察することになり、観察
装置1の位置や角度のわずかなずれが撮像結果の大きな
ぶれにつながる。本発明の上記(3)においては、図1
に示すように、上記(2)の撮像装置3の視野前方に円
錐状の鏡6を有し、鏡6の円錐頂部を撮像装置の方向を
向ける。これにより観察装置円周方向全周の映像が鏡6
に反射して撮像装置3によって観察可能になる。鏡の反
射を利用しつつ構造物内周表面の特定の個所全周につい
て、線状の観察個所31を観察する。即ち、鏡6を利用
することにより、壁面の全周にわたって壁面にほぼ垂直
方向に観察することになるので、観察装置1の位置や角
度が若干ずれても撮像結果のぶれを小さく留めることが
できる。また、円錐状の鏡6を利用することにより、壁
面の全周の映像をひとつの撮像装置3でとらえることが
可能になる。
ようにCCDカメラの撮像素子を環状に配置すれば、構
造物内周表面の特定の個所全周の映像を該環状の撮像素
子33において結像させることにより、該撮像装置は構
造物内周表面の特定の個所全周を線状に観察することが
可能になる。本発明の上記(9)のように、2次元の撮
像素子のうちの環状の部分を観察対象として選択し、該
環状の部分によって観察装置の円周方向全周の線状部分
を撮像してもよい。
(3)(5)〜(14)について、図1〜4に基づいて
説明する。
又は溝状の内部構造10に挿入するため、細長い円筒状
の外部形状を有し、観察装置1の外周部2は水冷構造と
する。図3に示すように、外周部2の内部構造を外管2
1、仕切り管22、内管23の3重管構造とし、内管2
3と仕切り管22の間を冷却水の往路27、外管21と
仕切り管22の間を冷却水の復路28とする。往路27
と復路28はこの逆にしてもかまわないが、ケーブル7
が貫通する空間の温度を低く保つためには、前者の方が
好ましい。外周部2の先端に冷却水の折り返し部29を
設けることにより、外周部2の内部に冷却水を通水し、
観察装置を冷却することができる。
設ける。撮像装置3の内部には対物レンズ5及び撮像面
4を有する。本発明においては、撮像面4のうち、環状
の撮像素子33の部分に結像した映像のみを観察対象と
する。観察装置1の外周部2の内側には、撮像装置3と
外部の機器との間を結合する信号通信及び電源のケーブ
ル7が収納される。
(3)に対応し、撮像装置3の視野前方に円錐状の鏡6
を有し、円錐状の鏡6の円錐頂部は撮像装置3の方向を
向いている。撮像面4から対物レンズ5を通過した光路
32は、円錐状の鏡6の表面で反射し、内部構造11の
内周面10上にある線状の観察個所31に到る。このよ
うな光路32を形成する結果として、線状の観察個所3
1の像は、撮像面4の上の環状の撮像素子33の部分に
結像することとなる。従って、環状の撮像素子33の部
分で得られた撮像情報を用いれば、内周面10の線状の
観察個所31の映像を得ることができる。即ち、内周面
10全周の映像を一度に撮像面4の上に得ることができ
る。
垂直とすることができる。従って、たとえ観察装置1の
先端の位置が内部構造11の中で若干ぶれたとしても、
撮像位置としての線状の観察個所31の位置はほとんど
ぶれを生じない。観察装置1先端の方向が若干ぶれた場
合においても、撮像位置のぶれはわずかである。従っ
て、観察装置のぶれをそれほど気にせずに観察を行うこ
とが可能である。
個所31の画像情報を用い、内周面10表面の映像を得
るための方法について図4に基づいて説明する。図4
(a)において、時刻t1に観察装置1は内周面10の
A1〜A4に対応する線状の観察個所を撮像している。
観察装置1は一定速度で内部構造内を移動し、時刻t2
において内周面10のB1〜B4に対応する線状の観察
個所を撮影している。撮像結果を図4(b)のように展
開する。時刻t1のA1〜A4の撮像結果が図4(b)
のA1〜A4(〜A1)の位置に表示される。時刻t1
からt2にかけて連続的にあるいは短い間隔毎に撮像さ
れた結果が図4(b)の上に順次位置を変えて表示さ
れ、時刻t2における画像はB1〜B4(〜B1)の位
置に表示される。以上のように得られた表示像は、本発
明の上記(10)における矩形画像35に対応する。ま
た、本発明の上記(11)のように、観察装置1の軸方
向移動速度又は観察装置の軸方向位置を計測し、該計測
結果に基づき、矩形画像35の他方の辺の位置を観察部
位と対応させることにより、図4(b)における矩形画
像35の縦軸の長さは、観察装置1の移動速度と経過時
間とによって内部構造の内周面10の軸方向長さに対応
させることができる。図4(a)において内周面10に
存在した傷34a、34bは、図4(b)の表示におい
て傷34a、34bとして表示される。矩形画像35の
表示は、CRTや液晶表示装置のようなコンピュータデ
ィスプレイに表示することもでき、また印刷装置によっ
て印刷することもできる。
における管状又は溝状の内部構造の内周面を、ゆがみの
ない展開図として得ることができ、この展開図において
観察された内表面の傷状況に基づき、内表面の補修計画
を正確に立案することが可能になる。
(2)に対応し、撮像装置3は内部構造11の内表面1
0を直接観察する。撮像面4の環状の撮像素子33の部
分に結像するのは、内表面10のうちの線状の観察個所
33の部分である。即ち、内表面10上の線状の観察個
所33の映像を環状の撮像素子33に結像し、該環状の
撮像素子33によって得られた撮像情報を用いる。この
方法によっても、本発明の上記(3)同様、図4(b)
に示すような内表面の展開図として観察結果を表示する
ことが可能である。
はCCDカメラとし、CCDカメラの撮像素子は環状に
配置された撮像素子とし、該環状の撮像素子33によっ
て内周面10の線状の観察個所31を撮像すると好まし
い。CCDカメラは小型化が容易であり、かつ安価に入
手することができるからである。また、本発明の上記
(8)のように、環状の撮像素子33として1次元CC
D素子を用いると好ましい。さらに、本発明の上記
(9)のように、CCDカメラは2次元の撮像素子を有
し、2次元の撮像素子のうちの環状の部分を観察対象と
して選択し、該環状の撮像素子33の部分によって内周
面の線状の観察個所31を撮像することもできる。2次
元の撮像素子を有するCCDカメラは、民生品あるいは
工業用カメラとして極めて容易に入手することができ
る。2次元の撮像素子で撮像した映像情報の内、環状の
撮像素子33の部分で撮像した情報のみを抽出すること
は、画像処理装置の回路的対応あるいはソフト的対応に
よって容易に行うことができる。
れている場合には、該内表面10の自発光のみに基づい
て撮像することも可能である。内表面の自発光が少な
く、かつ外部からの光が十分に到達しない場合は、図2
に示すように観察装置1の先端に撮像装置3とともに照
明装置8を配置し、観察個所を照明して観察を行うと好
ましい。特に、円錐状の鏡6を有する本発明において
は、本発明の上記(5)にあるように、観察装置1の先
端に光源9を有し(図3)、該光源9からの光を前記円
錐状の鏡6に反射させて観察装置円周方向全周に光を照
射して線状の観察個所31を観察すると好ましい。内表
面10に対してほぼ垂直に光を照射することが可能であ
り、少ない光量でも十分な照明効果を得ることができ
る。
いては、本発明の上記(13)のように、観察部位の自
然光より強いエネルギーの照明を照射するとよい。
察個所の内部構造が高温の場合には、円錐状の鏡6を冷
却する必要がある。本発明の上記(6)のように、観察
装置内部の前記信号通信及び電源ケーブル7を貫通する
空間に外部から冷却ガス30を送り、冷却ガス30を観
察装置1の先端から吹き出して円錐状の鏡6に吹き付け
ることにより、円錐状の鏡6を冷却することができる。
円錐状の鏡6をステンレス鋼によって製造した場合にお
いて、上記のように冷却ガス30を吹き付けることによ
って円錐状の鏡6を冷却することにより、内部構造11
の温度が800℃程度であっても観察を行うことができ
る。
場合には、内表面10からの輻射熱で観察装置1が破損
しないように保護する必要がある。本発明の上記(1
2)にあるように、観察部位と撮像装置1との間に熱線
を反射するフィルター36を設けることにより(図
5)、観察装置1を輻射熱から保護することができる。
フィルター36としては、例えば石英ガラスに金属を蒸
着したものを用いると良い。
に移動するに際し、観察装置がぶれると撮像結果のぶれ
につながる。図1に示す実施の形態ではぶれの影響は小
さいが、それでも観察装置のぶれが少ないほど良好な画
像を得ることができる。図2に示す実施の形態では、特
に観察装置のぶれを小さくする必要がある。壁面をスム
ーズに上下動可能にするため、本発明の上記(14)に
あるようにぶれ防止ガイドを設け、ぶれ防止ガイドとし
てローラーガイドを装置外周に設けたり、水平ダクトに
挿入する場合には、装置下面にローラーやそりを設ける
ことが有効である。
基づいて説明する。
部構造を観察する場合において、挿入口の手前に十分な
自由空間が存在しない場合には、たとえ内部構造が直線
状であっても、観察装置を内部構造の深さに対応した直
線状の装置としたのでは、観察装置を挿入することがで
きない。
の外周部2は同軸の3重管フレキシブルホース(24、
25、26)によって冷却水流路が形成され、冷却水流
路は往路27、復路28、及び観察装置先端部における
折り返し部29からなる。外周部2をフレキシブルホー
スで構成しているので、管状の形状をした観察装置1は
可撓性を有する。フレキシブルホースは3重になってお
り、フレキシブルホース外管24とフレキシブルホース
仕切り管25の間の空間を冷却水往路27又は復路28
とし、フレキシブルホース仕切り管25とフレキシブル
ホース内管26の間の空間を冷却水の復路28又は往路
27とする。観察装置先端部に冷却水の折り返し部29
を有するので、往路27から注入した冷却水が復路28
を通って循環することができる。観察装置が可撓性を有
するため、挿入口の手前に十分な自由空間が存在しない
場合でも、観察装置を挿入することが可能になる。ま
た、観察個所の内部空間が直線状ではなく狭隘な曲がり
形状を有する場合においても、本発明によって観察装置
をたわませることにより、観察装置を内部空間の奥まで
挿入することが可能になる。
は、薄層ステンレス鋼板を用いることができる。内管に
はシリコン・テフロン(登録商標)等のゴムを用いるこ
とも可能であるが、冷却水を圧入して循環させるために
2〜3kg/cm2の圧力が必要であるため、ステンレ
ス製の方が好ましい。
象としての内部構造に挿入して撮像を行っている状態に
おいて観察装置1がぶれないように固定することが肝要
である。例えば、本発明の上記(14)におけるぶれ防
止ガイドとしてスキー板状のそりを観察装置1の外面に
複数設置しておくことも有効である。
ては、撮像装置3として、図5に示すように通常の2次
元CCDカメラを用いた撮像を行い、該撮像画像を観察
することによって内部構造の内周面を観察しても良い。
また、本発明の上記(4)にあるように、本発明の上記
(2)と同様、図2に示すように内表面10の線状の観
察個所31を環状の撮像素子33によって撮像する方法
を用いてもよく、更に本発明の上記(3)と同様、図1
に示すように観察装置先端に円錐状の鏡6を設け、該鏡
に反射させて内表面10の線状の観察個所31を環状の
撮像素子33によって撮像する方法を用いても良い。
る観察装置に本発明を適用する場合においては、燃焼室
の上方に十分な自由空間を確保することができるので、
図7(a)に示すように、コークス炉12の炉上に横移
動装置41を設け、横移動装置41の上に昇降装置42
を設け、昇降装置42によって長い管状の観察装置1を
昇降させて観察装置1を燃焼室挿入口16から挿入し、
観察装置1の先端に設けた撮像装置3によって内部の観
察を行うことができる。
ト19の内表面を観察する観察装置に本発明を適用する
場合においては、入口の手前に十分な自由空間を確保す
ることができないので、図7(b)に示すようにフレキ
シブルホースを用いた可撓性を有する観察装置1を用い
て観察を行う必要がある。
熱交換し易いスロット状煉瓦と全体の上部荷重を支える
壁煉瓦(ピラウォールという)から構成されるが、壁煉
瓦の中を貫通して地下室から燃焼室14に熱交換用スロ
ット煉瓦を介さずに燃料ガスを供給するダクト19があ
る。一般的にはCOGが使用されるがこのダクト19は、
操業中の温度変化により亀裂や欠損が発生しやすい。
mのCOGダクト19内の亀裂状態を把握するために、
本発明の観察装置1を採用した。
ルホース外管24は薄層ステンレス製の蛇腹ホースを採
用した。この部位は、下部温度は200〜400℃、上部は80
0℃前後と急激に温度が変化している。そのため3重管の
ホースに冷却水を通しその中心部に冷風を送りながら観
察装置内部に撮像装置を内蔵し、冷却ホースの先端約30
mmのところにステンレス製円錐状の鏡6を設置した。撮
像装置及び円錐状の鏡の部分は図1に示すとおりであ
り、フレキシブルホースによる外形は図5に示すとおり
である。
mと長いために剛体の観察装置であった場合は、挿入が
不可能であった。今回の可撓性を有する観察装置を用い
たことにより、内部状態を鮮明に把握することができ
た。このダクト径は140mmφであるのに対して装置外形
は80mφであることから装置のぶれが課題となったが、
装置外管24の先端部にぶれ防止ガイドとして円周方向
3箇所金属性ソリを設けた。この長さは100mmで先端部と
後端部はスキー板の先端部構造に類似したベンド形状と
した。
ていないが、観察所要時間が数分間であることから耐熱
性は問題なかった。この試験の前にローラー構造のぶれ
防止ガイドを設置したが、直径7mmφ程度の小さいロー
ラーしか設置できない為に、亀裂部があった場合、動き
が鈍くなる結果となった。先端の円錐状の鏡6はステン
レス製としたが、3重管中心部を通す冷却空気30によ
り冷却されて高温雰囲気に耐えることができた。更に、
データスキャンは上昇途中、0.05秒毎にシャッター
を切る方式にセットした。この部位の煉瓦構造がわかっ
ているために画像から損傷部位を特定することは、容易
であった。
に、装置外管24の延長上に表面に熱線反射加工をした
石英ガラス製円筒状ダクトを設置した。このダクトは、
冷却空気を拡散させずに円錐状の鏡まで到達する狙い
と、微粉塵を含む雰囲気の排除、周辺ダクトからの熱線
を抑えることを目的に設置した。その結果、円錐状の鏡
の温度上昇も500℃以下に抑えることができ、安定した
画像を得ることができた。
ールフリュー18内の観察に使用した。この部位の温度
条件は200℃〜400℃、断面形状は200×450と大きな矩形
構造であった。自発光が無く暗いために、この観察装置
先端に光源9としてLEDを設置し、円錐状の鏡を介し
て照明を観察したいダクト内壁面に照射した。この部位
の傷は側面と上面の3面に多いために、本法が有効であ
った。水平ダクトであるために、本発明装置の下部にぶ
れ防止ガイドとして2輪の足を設け、スムーズに挿入可
能な構造とした。観察装置のフレキシブルホース3重管
からなる主要構造は実施例1と同じとしたが、ダクト内
に挿入する速度は一定とし、1mm毎のシャッター速度
として、得られた画像は奥行き方向1スキャンデータ毎
に1mm幅の画像情報を貼り合わせて展開図を作成する手
法とした。この結果、ソールフリュー内損傷状態、たと
えば目地開きなどが良く観察できた。また、この部位に
おいては、本法の変化型として観察視野を挿入装置と9
0度曲げ側面を見る装置でも可能であったが、上面・側
面の奥行き方向での関係を把握する意味では、本発明の
方法がすぐれていた。
て本発明の観察装置を用いて観察した。観察装置1をC
OGガンダクト17に挿入する状況を図7(b)に示
す。この部位は温度850℃、直径130mmであり、奥行き
は15mと長く壁面の亀裂観察を目的として、本装置を水
平に用いた。この場合も、フレキシブルホース外管24
の先端部下部に2本のソリを設け、その他の条件は実施
例1と同様とした。水量は約100リットル/分程度と
し、中心部に通す冷却空気は200リットル/分とした。
上記実施例1、実施例2と同様、COGガンダクト内の
損傷状況を的確に把握し、補修計画を立案することがで
きた。
の内表面を観察する観察装置において、観察装置先端に
設けた撮像装置で構造物内周表面の特定の個所全周を線
状に観察し,観察装置をその軸線方向に一定速度で移動
しつつ撮像を行い、時間軸を観察個所の軸線方向位置と
し、上記線状の撮像結果を軸線方向に垂直な方向として
2次元に展開することにより、観察装置の移動範囲内に
おいて、観察個所の内表面の全周を展開した撮像結果を
得ることができる。
状の鏡を設け、鏡の円錐頂部を撮像装置の方向を向ける
ことにより、鏡部分の観察装置円周方向全周の映像が鏡
に反射して撮像装置によって観察可能になり、壁面の全
周にわたって壁面にほぼ垂直方向に観察することになる
ので、観察装置の位置や角度が若干ずれても撮像結果の
ぶれを小さく留めることができる。
フレキシブルホースで構成することにより、観察装置を
冷却水で冷却しつつ可撓性を持たせることができ、観察
装置の挿入口の手前に十分な自由空間が存在しない場合
でも、観察装置を挿入することが可能になる。また、観
察個所の内部空間が直線状ではなく狭隘な曲がり形状を
有する場合においても、本発明によって観察装置をたわ
ませることにより、観察装置を内部空間の奥まで挿入す
ることが可能になる。
視図である。
る。
図であり、(a)は観察中の観察装置、(b)は観察結
果を示す図である。
の斜視図である。
る状況を示す概念図であり、(a)は燃焼室を観察する
状況を示す図、(b)はCOGダクト内を観察する状況
を示す図である。
Claims (14)
- 【請求項1】 コークス炉内部構造の内表面を観察する
観察装置であって、該観察装置は可撓性を有する管状の
形状を有し、該観察装置の外周部は同軸の3重管フレキ
シブルホースによって冷却水流路が形成され、該冷却水
流路は往路、復路、及び観察装置先端部における折り返
し部からなり、該観察装置の先端に撮像装置を配置し、
観察装置内部を信号通信及び電源ケーブルを貫通させて
なることを特徴とする観察装置。 - 【請求項2】 コークス炉内部構造の内表面を観察する
観察装置であって、観察装置先端には観察装置の長手方
向を視野方向とした撮像装置を配置し、該撮像装置はコ
ークス炉内表面の特定の個所全周を線状に観察し、観察
装置内部を信号通信及び電源ケーブルを貫通させてなる
ことを特徴とする観察装置。 - 【請求項3】 前記撮像装置の視野前方に円錐状の鏡を
有し、該鏡の円錐頂部は撮像装置の方向を向き、観察装
置円周方向全周の映像が鏡に反射して前記撮像装置によ
って観察可能であることを特徴とする請求項2に記載の
観察装置。 - 【請求項4】 コークス炉内部構造の内表面を観察する
観察装置であって、該観察装置は可撓性を有する管状の
形状を有し、該観察装置の外周部は同軸の3重管フレキ
シブルホースによって冷却水流路が形成され、該冷却水
流路は往路、復路、及び観察装置先端部における折り返
し部からなり、該観察装置の先端に撮像装置を配置して
なることを特徴とする請求項2又は3に記載の観察装
置。 - 【請求項5】 観察装置の先端に光源を有し、該光源か
らの光を前記円錐状の鏡に反射させて観察装置円周方向
全周に光を照射して観察部位を観察することを特徴とす
る請求項3又は4に記載の観察装置。 - 【請求項6】 観察装置内部の前記信号通信及び電源ケ
ーブルを貫通する空間に外部から冷却ガスを送り、該冷
却ガスを観察装置の先端から吹き出して前記円錐状の鏡
に吹き付けることを特徴とする請求項3乃至5のいずれ
かに記載の観察装置。 - 【請求項7】 前記撮像装置はCCDカメラであり、該
CCDカメラの撮像素子は環状に配置された撮像素子で
あり、該環状の撮像素子によって内周面の線状の観察個
所を撮像することを特徴とする請求項2乃至6のいずれ
かに記載の観察装置。 - 【請求項8】 環状の撮像素子として1次元CCD素子
を有することを特徴とする請求項7に記載の観察装置。 - 【請求項9】 前記撮像装置はCCDカメラであり、該
CCDカメラが有する2次元の撮像素子のうちの環状の
部分を観察対象として選択し、該環状の部分によって内
周面の線状の観察個所を撮像することを特徴とする請求
項2乃至6のいずれかに記載の観察装置。 - 【請求項10】 観察装置をその軸方向に移動しつつ観
察装置円周方向全周を前記環状の撮像素子又は撮像素子
のうちの環状の部分によって撮像し、該撮像結果を矩形
画像として展開し、該矩形画像のうちの一方の辺を観察
装置円周方向全周と対応させ、他方の辺を軸方向移動位
置と対応させることを特徴とする請求項2乃至9のいず
れかに記載の観察装置。 - 【請求項11】 観察装置の軸方向移動速度又は観察装
置の軸方向位置を計測し、該計測結果に基づき、前記矩
形画像の他方の辺の位置を観察部位と対応させることを
特徴とする請求項10に記載の観察装置。 - 【請求項12】 高温のコークス炉内部を観察する観察
装置であって、観察部位と前記撮像装置との間に熱線を
反射するフィルターを設けることを特徴とする請求項1
乃至11のいずれかに記載の観察装置。 - 【請求項13】 前記照明装置又は光源は観察部位の自
然光より強いエネルギーの照明を照射することを特徴と
する請求項1乃至12のいずれかに記載の観察装置。 - 【請求項14】 観察装置先端にぶれ防止ガイドを有す
ることを特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載
の観察装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001096648A JP4750961B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | コークス炉内部観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001096648A JP4750961B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | コークス炉内部観察装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002294243A true JP2002294243A (ja) | 2002-10-09 |
JP4750961B2 JP4750961B2 (ja) | 2011-08-17 |
Family
ID=18950546
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001096648A Expired - Fee Related JP4750961B2 (ja) | 2001-03-29 | 2001-03-29 | コークス炉内部観察装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4750961B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100682092B1 (ko) * | 2006-03-21 | 2007-02-12 | 주식회사 포스코 | 가열로용 렌즈 보호장치 |
JP2007158106A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Epicrew Inc | 観察装置 |
JP2010055023A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Toshiba Teli Corp | 工業用内視鏡 |
JP2012159491A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-23 | Nippon Steel Corp | 欠陥検出装置及び欠陥検出方法 |
RU2516376C2 (ru) * | 2012-06-14 | 2014-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина) | Устройство лазерной локации заданной области пространства |
RU2729948C1 (ru) * | 2020-01-13 | 2020-08-13 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Устройство локации пространства с двойной зоной чувствительности |
CN114829634A (zh) * | 2020-01-22 | 2022-07-29 | 杰富意钢铁株式会社 | 喷枪喷头、转炉内测温设备及转炉内测温方法 |
CN117704396A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-03-15 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 一种焦化行业焚烧废气治理设备用底部可视化装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60232488A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-19 | 品川白煉瓦株式会社 | 炉内観察装置 |
JPS6471384A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 | Sumitomo Metal Ind | High-temperature furnace wall surface observing device |
JPH05150171A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | フアイバースコープ装置およびそれを用いたコークス炉リツチガスダクト内部の検査方法 |
JPH09307795A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-11-28 | Security- Japan:Kk | 高温雰囲気炉内観察装置 |
JPH11106755A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-20 | Nippon Steel Corp | コークス炉炭化室の内壁観察方法及び装置 |
-
2001
- 2001-03-29 JP JP2001096648A patent/JP4750961B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60232488A (ja) * | 1984-05-01 | 1985-11-19 | 品川白煉瓦株式会社 | 炉内観察装置 |
JPS6471384A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 | Sumitomo Metal Ind | High-temperature furnace wall surface observing device |
JPH05150171A (ja) * | 1991-11-29 | 1993-06-18 | Kansai Coke & Chem Co Ltd | フアイバースコープ装置およびそれを用いたコークス炉リツチガスダクト内部の検査方法 |
JPH09307795A (ja) * | 1996-05-17 | 1997-11-28 | Security- Japan:Kk | 高温雰囲気炉内観察装置 |
JPH11106755A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-20 | Nippon Steel Corp | コークス炉炭化室の内壁観察方法及び装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007158106A (ja) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Epicrew Inc | 観察装置 |
US8199192B2 (en) | 2005-12-06 | 2012-06-12 | Epicrew Corporation | Observation unit |
KR100682092B1 (ko) * | 2006-03-21 | 2007-02-12 | 주식회사 포스코 | 가열로용 렌즈 보호장치 |
JP2010055023A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Toshiba Teli Corp | 工業用内視鏡 |
JP2012159491A (ja) * | 2011-01-14 | 2012-08-23 | Nippon Steel Corp | 欠陥検出装置及び欠陥検出方法 |
RU2516376C2 (ru) * | 2012-06-14 | 2014-05-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный Ядерный Центр-Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Технической Физики имени академика Е.И. Забабахина" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина) | Устройство лазерной локации заданной области пространства |
RU2729948C1 (ru) * | 2020-01-13 | 2020-08-13 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Устройство локации пространства с двойной зоной чувствительности |
CN114829634A (zh) * | 2020-01-22 | 2022-07-29 | 杰富意钢铁株式会社 | 喷枪喷头、转炉内测温设备及转炉内测温方法 |
CN117704396A (zh) * | 2023-12-25 | 2024-03-15 | 天华化工机械及自动化研究设计院有限公司 | 一种焦化行业焚烧废气治理设备用底部可视化装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4750961B2 (ja) | 2011-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210341821A1 (en) | High Temperature Camera Probe | |
CN101389917B (zh) | 炉内观察装置及具有该炉内观察装置的推焦杆 | |
AU696989B2 (en) | Boiler bank surface temperature profiler | |
JP2002294243A (ja) | コークス炉内部観察装置 | |
US20140323878A1 (en) | Scanning probe, scanning observation system, integrated endoscope, and integrated endoscope system | |
JPH10288742A (ja) | 内視鏡装置 | |
RU2004139018A (ru) | Вставной видеокомплекс для промышленных печей и система обработки изображений | |
AU2003201914A1 (en) | Furnace wall observation device and furnace wall shape measuring device | |
CN1115582C (zh) | 用于炼焦炉群的内窥镜检测探头 | |
JP6490750B2 (ja) | 観察装置、及び冷却機構 | |
JPH0517277B2 (ja) | ||
US6325621B1 (en) | Furnace observation apparatus | |
JP2007308536A (ja) | コークス炉燃焼室観察装置 | |
JP2003344166A (ja) | 温度計測用炉内監視システム | |
JP3590509B2 (ja) | コークス炉炭化室の内壁観察方法及び装置 | |
JP2003215470A (ja) | 炉内観察装置 | |
JP3981610B2 (ja) | コークス炉炭化室の内壁観察方法及び装置 | |
CN115885169A (zh) | 可用于钢铁工业的熔化炉的检查设备和方法 | |
JP2834918B2 (ja) | 高温炉内の観察装置 | |
JP2561913Y2 (ja) | 高温炉内観察装置 | |
JP2002226861A (ja) | コークス炉炭化室内診断方法及び診断装置 | |
JPH0565553B2 (ja) | ||
JP2004354241A (ja) | 炉壁形状計測方法 | |
EP4067798A1 (en) | An inspection apparatus and method for using an inspection apparatus | |
CN214953055U (zh) | 一种灰熔融性测试仪 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070905 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101116 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110411 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110510 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110520 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4750961 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527 Year of fee payment: 3 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140527 Year of fee payment: 3 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |