JP2834918B2 - 高温炉内の観察装置 - Google Patents
高温炉内の観察装置Info
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- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Description
の内部を、その温度および光量に関係なく観察可能とし
た観察装置に関する。
状態をチェックし、さらに損耗があった場合の補修はほ
とんど熱間で行われている。そのため炉内のチェックお
よび損耗部の補修の監視は目的炉内に挿入されたテレビ
ジョンカメラにより観察されることが多く、テレビジョ
ンカメラを内蔵する観察装置が特公昭61−48306
号公報、特開昭63−122933号公報および特開昭
63−267887号公報等により提案されている。
うち、特公昭61−48306号公報に記載の装置は、
熱間の炉内へ挿入されるTVカメラを収納したボックス
の断熱性を向上させるための給水管および給気管を同軸
二重管とすることにより、冷却構造体をコンパクトなも
のとしている。特開昭63−122933号公報に開示
される装置は、ガラス面からの熱輻射によるカメラの損
傷を防止し得る材質の複層ガラスおよび反射鏡としたも
のであり、また特開昭63−267887号に開示され
る装置は特に観察窓の耐熱性を向上させるとともにこの
部分の耐熱ガラスの失透を防止することが主眼となって
おり、いずれも炉内の温度への対応のみで炉内の光量に
は配慮されておらず、光量が不足する場合または光量が
大で輝度が高い場合には観察が不十分となる問題点があ
った。
目的とし、観察対象となる炉内の温度および光量・輝度
についてそれぞれ広範囲にわたって、炉内の観察が可能
な汎用性の高い炉内観察装置を提供する。
めに、本発明による高温炉内の観察装置は、伸縮および
旋回が可能な支持稈の先端に取付けられた密閉状の断熱
性ボックスの内部にテレビジョンカメラが設置され、こ
の断熱性ボックスに設けられた観察窓を介してテレビジ
ョンカメラにより外部が観察可能とされた高温炉内の観
察装置において、 (a)前記断熱性ボックスの壁部に設けられた観察窓と
内部に設置されたテレビジョンカメラとを結ぶ光軸上に
配されるフィルター、 (b)前記光軸上に設置され、多方向からの入射光を反
射させてテレビジョンカメラに到達させる反射鏡、 (c)前記フィルターの透過光量を遠隔操作により可変
にするフィルター可変手段、 (d)前記反射鏡の光軸に対する角度を可変にし、その
角度変更を、反射鏡鏡面と光軸との交点を中心にその反
射鏡を回動させることにより行う角度可変手段および (e)前記テレビジョンカメラの焦点距離を調節する焦
点調節手段を備えることを特徴とするものである。
照明窓が設けられ、この照明窓に対面して断熱性ボック
ス内に照明手段が併設されるのが好ましい。
は、反射鏡鏡面上の反射点とテレビジョンカメラの焦点
との距離が一定となるように前記反射鏡を支持する作動
リンクの作動により行われるのが好ましい。
スに結合された支持稈が伸縮および旋回が可能なため、
例えばRH真空脱ガス炉の環流管より炉内に挿入でき、
さらに炉内の所望部分に観察窓が対面しつつ昇降・旋回
し、或いは位置決めができる。
光量であるときはフィルターは透過光量が例えば全量通
過の状態とし、不定形材料の溶射による補修時のごとく
輝度が高く炉内の光量が大であるときは例えばフィルタ
ーは透過光量を著しく制限する状態とし、テレビジョン
カメラがモニターに最良の諧調の画像を映しだせるよう
なっている。
は、反射鏡を反射鏡鏡面と光軸との交点を中心に回動さ
せることによって行えば、光軸の屈折点とテレビジョン
カメラのレンズとの距離は一定であるから入射角度を変
えても焦点距離調節の必要はない。さらに反射鏡鏡面上
の光軸の屈折点とテレビジョンカメラのレンズとの距離
が一定になるように作動リンクを用いて反射鏡を回動さ
せながら、反射鏡鏡面のいずれかの部分が、テレビジョ
ンカメラと一定距離にある点を通るように移動させる構
成にすれば、鏡面上の一点を中心に回動させるよりも少
ないスペースで焦点距離を調節することなく反射鏡に対
する入射角度を変更することができる。
置は、各種炉の冷間時から運転中止直後の熱間に至るま
でのあらゆる炉内の温度雰囲気に関係なく、任意の時期
に安全な状態で炉内の観察が可能である。また、溶射補
修時には投射される溶融耐火材の温度は約2200℃に達
し、その高温による輝度のため従来手段では観察不可能
であったが、本発明装置によれば、好適なフィルターに
より光量を制限できるから前記のような輝度の炉内であ
っても継続して観察が可能である。その結果、溶損部の
状況を連続的にチェックしながら溶射することができ、
的確な補修を短時間で達成できる。さらに、観察窓とテ
レビジョンカメラとを結ぶ光軸上に焦点距離調節手段を
設けたため視野に入る観察域を広狭任意とすることが可
能で、目的に応じてより精度の高い観察が可能となる。
る入射光の入射角度が可変であるから、観察装置を定着
したままで観察可能範囲が拡がり、支持桿の伸縮および
旋回等の操作を最小限にとどめることができるとともに
観察不可能な箇所が極限された。
つ説明する。図1に示されるように本発明の観察装置1
は、外壁3と内壁4とによりウォータジャケットとなる
二重構造の断熱性ボックス2部分と、これに結合する内
芯部8、内環状部7および外環状部6よりなる支持稈5
部分とから構成されている。断熱性ボックス2は、支持
稈5の内環状部7から導入され、同じく外環状部6から
排出される冷却水10が、外壁3と内壁4との間を循環す
ることにより外部の高温から断熱されるとともに、気密
とされたその内部に、支持稈5の内芯部8を通るガス配
管9が導入され、送り込まれる冷却ガス10’としての窒
素ガスにより内部に設けられた各機器を冷却する。
り二室に区分され、一の区分室に相当する壁部には観察
窓14が設けられ、他の区分室に相当する壁部には照明窓
16が設けられている。照明窓16が設けられた区分室に
は、断熱性ボックス2内から炉内要部を照射するライト
16’が設置されている。
ジョンカメラ11が設置され、観察窓14の近傍に設けられ
た可動状態の反射鏡13により屈折する光軸により観察窓
14の外部を撮像することを可能としている。この反射鏡
13は後述される機構によって回動し、入射光の入射角度
を変更することができる。さらに、テレビジョンカメラ
11には、光軸を合致せしめて焦点距離調節手段であるズ
ームレンズ12を装備し、反射鏡13および観察窓14を介し
てテレビジョンカメラ11に映像としてキャッチされる観
察部分に焦点を合わせ、または視野を大きくしたり小さ
くしたりして詳細な観察ができるようになっている。ま
た、ズームレンズ12の反射鏡13に向っての直前には光軸
を合致せしめて光量の透過度が可変とされたフィルター
15が設けられている。このフィルター15は、光軸に沿っ
て入射される光量を 100%透過させるステップから透過
光量を著しく制限できる程度(本実施例ではJIS T
8141の遮光度番号8程度)までの複数段階が変換可
能であり、この実施例では各段階の透過光量のフィルタ
ーエレメントがターレット式に配され、フィルター変換
モータ15’により、このターレットを回転させ観察窓14
から入射される光量に相応した透過光量のフィルターと
し、テレビジョンカメラ11で撮像されたデータがモニタ
画面に良好な諧調で映しだされるようにされている。
入された冷却ガス10’は前記のとおりこの断熱性ボック
ス2内に配設された各機器を冷却するほか、特に観察窓
14および照明窓16に管路を介して供給され、これらの窓
に用いられている複層ガラスの各層間を循環し、冷却と
ともに各ガラス表面への水蒸気等の生成付着を防止する
防曇効果を発揮し、鮮明なモニタ画面による確実な観察
の達成に貢献する。
芯部8には、テレビジョンカメラ11、ズームレンズ12、
フィルター変換モータ15’、ライト16’および回動可能
とされた反射鏡13に接続される各種の電気回路18と、冷
却ガス10’用のガス配管9が納められ、支持稈5の他端
末において電気回路18は制御盤を含む外部電源またはモ
ニタに接続され、ガス配管9は外部の冷却ガス供給源に
連結される。
射鏡に対する入射光の入射角度は反射鏡13,13'を起伏お
よび/または旋回させることによって変更することがで
きる。
軸との交点を中心に回動させて入射角度を変更する場合
である。反射鏡13は反射鏡取付台29上に設けられるとと
もに、区分室内に固定された支持軸先端の球体と反射鏡
取付台29裏面中央部の突設された球軸受片とによってピ
ボット機構28aが構成され、反射鏡13は前記交点を中心
に回転自在に三次元に動く。このピボット機構28a 位置
を含む直線上とこの直線にピボット機構28a にて直交す
る直線上の2箇所に同様のピボット機構28b および28c
が設けられそれぞれに操作軸31a および31b が接続され
ている。これら2操作軸のうち一方の操作軸31a の他端
側は、シリンダブラケット26によって固定されているシ
リンダ25のピストン32先端部とピボット機構28d を構成
し、ピストン32の進退によって反射鏡13に操作軸31a を
介してピボット機構28aおよび28c を通る直線を回転軸
とする回転を与える。また他方の操作軸31b はウォーム
ギア付モータ27によって進退し反射鏡13にピボット機構
28a および28b を通る直線を回転軸とする回転を与え
る。これら2方向の回転を組み合わせることによって反
射鏡13を三次元に自在に回動させ起伏させることによっ
て、入射光の屈折点とテレビジョンカメラのレンズとの
距離を一定にして入射角度を変更することができる。
射鏡13' に回転運動を与え、反射鏡に対する入射光の入
射角度を変更する場合である。反射鏡13' は反射鏡取付
台29’上に設けられるとともに、反射鏡取付台29’裏面
突設された2個のリンクブラケット34a,34b と回動可能
にそれぞれ一端側で係合する2本の作動リンク24a,24b
によって支持されている。光軸を挟む2本の支持柱33
(1本のみを図示) の間にリンク支持片23が設けられ、
前記作動リンクのうち上部にある作動リンク24aは他端
側との間の一点で、下部にある作動リンク24b は他端側
でこのリンク支持片23と回動可能に係合されている。前
記作動リンク24a の他端側は、シリンダブラケット26'
によって固定されているシリンダ25' のピストン32' 先
端部と回動可能に係合されている。
に行われる。ピストン32' が前進すると作動リンク24a
がリンク支持片23との係合部を中心に図上反時計廻り方
向へ回転するとともに作動リンク24b も図上反時計廻り
方向へ回転し反射鏡13' の下部を観察窓14側へ押し出す
ため反射鏡13' は迫り上がりつつ起き上がり反射鏡13'
への入射角度は小さくなる。逆にピストン32' が後退す
ると作動リンク24a が図上時計廻り方向へ回転するとと
もに作動リンク24b も図上時計廻り方向へ回転し反射鏡
13' の下部を後方に引くため反射鏡13' は伏せられ入射
角度は大きくなる。以上のように中心の異なる回転運動
を組み合わせることによって、反射鏡とフィルターとを
接触させないように入射角度を変更することができる。
なお下部作動リンク24b の長さは入射光の屈折点とテレ
ビジョンカメラのレンズとの距離が一定となるように選
定されている。したがって支持桿5を伸縮または旋回さ
せることなく広い視野を観察することができる。
の観察装置1は、図4に示されるように可動作業機22
に、溶射補修用のバーナー21とともに取付け、RH真空
脱ガス炉のような高温炉20に対する炉内の損耗チェック
および補修時の監視ができる。図2に例示される可動作
業機22は、X軸方向に移動するレール台車23上にY軸方
向に移動する装架台車24が載置され、装架台車24上にて
ピボット25を中心にして回動するものとされており、そ
の内部には、断熱性ボックス2に結合する支持稈5およ
び溶射のためのバーナー21を先端に有する給送管21’を
それぞれ昇降または旋回される各機構が含まれる。
例であり、本発明装置が単独で使用され、または他の機
材とともに高温炉に対し適用可能であることはいうまで
もない。
る。
反射鏡に対する入射角度を変更する手段を例示する説明
図である。
する説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 伸縮および旋回が可能な支持稈の先端に
取付けられた密閉状の断熱性ボックスの内部にテレビジ
ョンカメラが設置され、この断熱性ボックスに設けられ
た観察窓を介してテレビジョンカメラにより外部が観察
可能とされた高温炉内の観察装置において、 (a)前記断熱性ボックスの壁部に設けられた観察窓と
内部に設置されたテレビジョンカメラとを結ぶ光軸上に
配されるフィルター、 (b)前記光軸上に設置され、多方向からの入射光を反
射させてテレビジョンカメラに到達させる反射鏡、 (c)前記フィルターの透過光量を遠隔操作により可変
にするフィルター可変手段、 (d)前記反射鏡の光軸に対する角度を可変にし、その
角度変更を、反射鏡鏡面と光軸との交点を中心にその反
射鏡を回動させることにより行う角度可変手段および (e)前記テレビジョンカメラの焦点距離を調節する焦
点調節手段を備える ことを特徴とする高温炉内の観察装
置。 - 【請求項2】 断熱性ボックスの壁部に照明窓が設けら
れ、この照明窓に対面して断熱性ボックス内に照明手段
が併設される請求項1に記載の高温炉内の観察装置。 - 【請求項3】 前記反射鏡の光軸に対する角度変更は、
反射鏡鏡面上の反射点とテレビジョンカメラの焦点との
距離が一定となるように前記反射鏡を支持する作動リン
クの作動により行われる請求項1または2に記載の高温
炉内の観察装置。
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JPH05133686A JPH05133686A (ja) | 1993-05-28 |
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Family
ID=17802111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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