JP7154716B2 - Furnace inspection device and furnace inspection method - Google Patents
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Description
本発明は、各種の工業炉における炉内の状態、例えば、炉内に設けたラジアントチューブバーナー等の各種の装置の点検を行う炉内点検装置及び炉内点検方法に関するものである。特に、炉内の温度を大幅に低下させない状態であっても、炉壁や炉内に設けたラジアントチューブバーナー等の各種の装置における様々な位置や変形の状態を簡単に点検できるようにした点に特徴を有するものである。 The present invention relates to a furnace interior inspection apparatus and a furnace interior inspection method for inspecting the state of the interior of various industrial furnaces, for example, various devices such as a radiant tube burner provided in the furnace. In particular, even if the temperature inside the furnace is not significantly lowered, it is possible to easily inspect the various positions and deformations of various devices such as the furnace wall and the radiant tube burner installed inside the furnace. It is characterized by
従来から、各種の工業炉を使用し続けた場合において、この工業炉のメンテナンスなどを行うために、炉内の状態、例えば、炉内に設けたラジアントチューブバーナー等の各種の装置の点検を行うようにしている。 Conventionally, when various industrial furnaces continue to be used, in order to perform maintenance of the industrial furnaces, the conditions inside the furnaces, for example, various devices such as radiant tube burners provided in the furnaces are inspected. I'm trying
そして、このように炉内の状態を点検するにあたり、従来においては、工業炉の操業を停止させて、炉内の温度を人が入れる程度の温度まで低下させ、この状態で、人が炉内に設けたラジアントチューブバーナー等の各種の装置の点検を行うようにしていた。 In order to inspect the state inside the furnace in this way, conventionally, the operation of the industrial furnace is stopped, the temperature inside the furnace is lowered to a temperature at which a person can enter, and in this state, a person enters the furnace. I was trying to inspect various devices such as the radiant tube burner provided in the.
しかし、このように炉内の温度を人が入れる程度の温度まで低下させるためには長時間が必要になると共に、人が炉内に設けたラジアントチューブバーナー等の各種の装置を点検することは面倒であると共に危険も伴い、さらに各種の装置を点検してメンテナンスを行った後、炉内の温度を所定温度まで上昇させて操業させるのにも、非常に長い時間を要し、作業効率が非常に悪くなるという問題があった。 However, it takes a long time to lower the temperature inside the furnace to a temperature where a person can enter, and it is difficult for a person to inspect various devices such as a radiant tube burner installed in the furnace. It is troublesome and dangerous, and it takes an extremely long time to raise the temperature inside the furnace to the specified temperature after inspecting and performing maintenance on various devices, which reduces work efficiency. I had a problem with it getting really bad.
このため、近年においては、縦型炉内の状態を点検するにあたり、特許文献1に示されるように、全方位カメラと該全方位カメラで縦型炉内狭小部を撮影した画像を送信するアンテナと照明装置とを備えた撮像装置と、この撮像装置を昇降させるウインチワイヤーを巻上げ、巻下げをするウインチと、送信された画像の画像歪を補正する画像処理装置とを設けると共に、前記のウインチに、回転駆動装置の回転速度および停止位置を制御する回転制御装置を設け、前記のウインチワイヤーを縦型炉内に送り込むにあたり、縦型炉の炉頂開口部近辺に配置した支柱、ガイドサポートを経て、前記の炉頂開口部の直下に配置された構造物を避けるように構成するようにしたものが提案されている。
For this reason, in recent years, when inspecting the state inside the vertical furnace, as shown in
ここで、この特許文献1に示されるものにおいては、全方位カメラと該全方位カメラで縦型炉内狭小部を撮影した画像を送信するアンテナと照明装置とを備えた撮像装置をウインチワイヤーに吊下げ、炉頂開口部の直下に配置された構造物を避けるようにして、この状態で、ウインチワイヤーをウインチにより巻上げ又は巻下げて撮像装置を昇降させ、この撮像装置に設けた全方位カメラによって縦型炉内狭小部を撮影した画像をアンテナから画像処理装置に送信し、この画像処理装置により送信された画像の画像歪を補正するようにしている。
Here, in the device disclosed in
しかし、この特許文献1に示されるものにおいては、炉頂開口部の直下に配置された構造物を避けるようにして、この状態で、ウインチワイヤーをウインチにより巻上げ又は巻下げて撮像装置を昇降させて、炉内の状態を点検するため、その操作が面倒で時間を要すると共に、また開口部真下からの死角ができてしまい、撮像装置に設けた全方位カメラによって縦型炉内狭小部を撮影した画像を画像処理装置に送信し、この画像処理装置において送信された画像の画像歪を補正するため、このような画像処理を行うための時間やコストが高くつくと共に、炉内全体を正確に点検することも非常に困難であった。
However, in the technique disclosed in
本発明は、各種の工業炉における炉内の状態、例えば、炉内に設けたラジアントチューブバーナー等の各種の装置の点検を行う場合における前記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。 An object of the present invention is to solve the various problems described above when inspecting the state of the interior of various industrial furnaces, for example, various devices such as a radiant tube burner provided in the furnace. It is.
すなわち、本発明は、前記のように工業炉における炉内の状態、例えば、炉内に設けたラジアントチューブバーナー等の各種の装置の点検を行うにあたり、炉内の温度を大幅に低下させない状態で、炉内に設けたラジアントチューブバーナー等の各種の装置における様々な位置や変形の状態を簡単に点検できるようにすることを課題とするものである。 That is, the present invention provides a method for inspecting the state of the interior of an industrial furnace, for example, various devices such as a radiant tube burner provided in the furnace, without significantly lowering the temperature in the furnace. It is an object of the present invention to easily inspect various positions and deformation states of various devices such as a radiant tube burner provided in a furnace.
本発明に係る炉内点検装置においては、前記のような課題を解決するため、炉内の状態を点検する炉内点検装置において、炉内を飛行させる回転翼式無人小型飛行体に、炉内を点検するカメラを装着させると共に複数の温度測定器を設け、前記の温度測定器によって測定された温度に基づいて、前記の回転翼式無人小型飛行体における各回転翼の回転数を制御するコントローラーを設けた。ここで、前記の回転翼式無人小型飛行体としては、飛行体本体や回転翼等に耐熱性に優れたチタン等を用いた耐熱性飛行ロボットであるドローンを用いることができる。 In order to solve the problems described above, in the reactor interior inspection device according to the present invention, in the reactor interior inspection device for inspecting the state inside the reactor, a rotary wing type unmanned small flying vehicle that flies inside the reactor has a A controller that is equipped with a camera for inspecting and is provided with a plurality of temperature measuring instruments, and controls the rotation speed of each rotor blade in the rotary wing type unmanned small aircraft based on the temperature measured by the temperature measuring instruments. was established. Here, as the rotary wing type unmanned small flying object, a drone, which is a heat-resistant flying robot using titanium or the like having excellent heat resistance for the flying object body, rotary wings, etc., can be used.
そして、前記の炉内点検装置において、前記の温度測定器としては、広い範囲の温度を測定できる赤外線サーモグラフィーを用いることが好ましい。また、温度測定器を回転翼式無人小型飛行体に複数設けるにあたっては、この飛行体の上面部、下面部及び複数の側面部に設けることができる。 In the furnace interior inspection apparatus, it is preferable to use an infrared thermography capable of measuring temperatures over a wide range as the temperature measuring device. Further, when a plurality of temperature measuring devices are provided on a rotary wing type unmanned small aircraft, they can be provided on the upper surface, the lower surface and a plurality of side surfaces of the aircraft.
そして、前記の炉内点検装置においては、前記の各温度測定器によって測定された温度に基づいて、炉内の所定位置における空気密度の変化を算出し、この結果に基づいて、前記のコントローラーにより各回転翼の回転数を制御させるようにする。このようにすると、前記の回転翼式無人小型飛行体における浮力などを適切に制御して、回転翼式無人小型飛行体を炉内の所定位置に向けて飛行させることができるようになる。 Then, in the above-mentioned furnace inspection device, based on the temperature measured by each of the above-mentioned temperature measuring instruments, the change in air density at a predetermined position in the furnace is calculated, and based on this result, the controller To control the number of revolutions of each rotor blade. In this way, the buoyancy and the like of the rotary wing small unmanned flying object can be appropriately controlled, and the rotary wing small unmanned flying object can be flown toward a predetermined position in the reactor.
そして、前記のような炉内点検装置を用いて炉内の状態を点検する炉内点検方法においては、炉内を点検するカメラを装着させると共に複数の温度測定器を設けた前記の回転翼式無人小型飛行体における各温度測定器によって測定された温度に基づいて、前記のコントローラーにより回転翼式無人小型飛行体における各回転翼の回転数を制御しながら、前記の回転翼式無人小型飛行体を炉内の所定位置に飛行させ、回転翼式無人小型飛行体に設けた前記のカメラを通して、炉内の状態を点検させるようにする。 In the furnace inspection method for inspecting the condition inside the furnace using the above-described furnace inspection device, the above-described rotary blade type furnace is provided with a camera for inspecting the inside of the furnace and a plurality of temperature measuring instruments. Based on the temperature measured by each temperature measuring device in the unmanned small aircraft, the controller controls the rotation speed of each rotor in the rotary wing small unmanned aircraft while the rotary wing small unmanned aircraft is flown to a predetermined position in the furnace, and the state inside the furnace is inspected through the camera provided on the rotary wing type unmanned small flying vehicle.
本発明に係る炉内点検装置のように、炉内を飛行させる回転翼式無人小型飛行体に、炉内を点検するカメラを装着させると共に複数の温度測定器を設け、前記の温度測定器によって測定された温度に基づいて、前記の回転翼式無人小型飛行体における各回転翼の回転数を制御するコントローラーを設けると、炉内に人が入ったりする必要がなく、炉内の温度がある程度高い状態であっても、前記のように回転翼式無人小型飛行体における各温度測定器によって測定された温度に基づいて、前記のコントローラーにより回転翼式無人小型飛行体における各回転翼の回転数を制御しながら、安定した飛行状態で、前記の回転翼式無人小型飛行体を炉内の所定位置に飛行させ、回転翼式無人小型飛行体に設けた前記のカメラを通して、炉内の状態を点検することができるようになる。 Like the apparatus for inspecting the inside of a furnace according to the present invention, a rotary wing type unmanned small flying vehicle that flies inside the furnace is equipped with a camera for inspecting the inside of the furnace and is provided with a plurality of temperature measuring instruments. If a controller is provided to control the number of rotations of each rotor blade in the rotary wing type unmanned small aircraft based on the measured temperature, there is no need for a person to enter the furnace, and the temperature inside the furnace can be adjusted to a certain level. Even in a high state, the controller determines the rotation speed of each rotor in the rotary wing small aircraft based on the temperature measured by each temperature measuring device in the rotary wing small aircraft as described above. While controlling , the rotary wing small unmanned aircraft is flown to a predetermined position in the reactor in a stable flight state, and the state inside the reactor is observed through the camera provided on the rotary wing small unmanned aircraft. be able to inspect.
また、本発明に係る炉内点検装置のように回転翼式無人小型飛行体を飛行させて、回転翼式無人小型飛行体に設けたカメラを通して炉内の状態を点検させるようにすると、前記の特許文献1に示されるものに比べて、炉内の状態を点検するためのカメラの向きや位置の移動などの操作が簡単になると共に、画像処理装置による画像歪の修正の必要も少なくなり、さらに炉内全体を正確に点検するが簡単に行えるようになる。
In addition, if the rotary wing type unmanned small flying vehicle is flown and the state inside the reactor is inspected through a camera provided on the rotary wing type unmanned small flying vehicle as in the apparatus for inspecting the inside of the reactor according to the present invention. Compared to the one disclosed in
以下、本発明の実施形態に係る炉内点検装置及び炉内点検方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る炉内点検装置及び炉内点検方法は、下記の実施形態に示したものに限定されず、発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して実施できるものである。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A furnace interior inspection apparatus and a furnace interior inspection method according to embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the accompanying drawings. The in-furnace inspection apparatus and in-furnace inspection method according to the present invention are not limited to those shown in the following embodiments, and can be modified as appropriate without changing the gist of the invention.
この実施形態においては、炉内点検を行う工業炉として、図1(A),(B)に示すように、鋼板からなる金属ストリップ1を炉10の一端側の導入口11から炉10内に導入させ、このように炉10内に導入された金属ストリップ1を、炉10内の下部に設けられた複数のボトムローラー12と、炉10内の上部に設けられた複数のトップローラー13とに順々に架け渡して走行させ、炉10の他端側の導出口14を通して炉10内から導き出すようにしている。
In this embodiment, as an industrial furnace for inspecting the interior of the furnace, as shown in FIGS. The
また、この実施形態においては、前記のように炉10内に導入された金属ストリップ1を、炉10内に設けられた複数のボトムローラー12と複数のトップローラー13とに順々に架け渡して走行させるにあたり、このように走行される金属ストリップ1を炉10内において加熱させるように、前記の走行される金属ストリップ1の両側に炉10外から炉10内に突出するようにU字状になったラジアントチューブバーナー15を金属ストリップ1の走行方向に所要間隔を介して複数設けている。
Further, in this embodiment, the
そして、前記のように炉10内に設けた各ラジアントチューブバーナー15等の状態を点検するにあたり、この実施形態においては、図2(A),(B)等に示すように、回転翼式無人小型飛行体20として、飛行体本体21やこの飛行体本体21から対角方向に延出するように設けた4つの回転翼22等に耐熱性に優れたチタン等を用いた耐熱性飛行ロボットであるドローンを用い、この飛行体本体21の下面21cに、炉10内におけるラジアントチューブバーナー15等の点検を行う耐熱性のカメラ23として、赤外線サーモグラフィーカメラを搭載させると共に、図では明確ではないが、この飛行体本体21における4つの側面21aと、上面21bと、下面21cとに、それぞれ温度測定器24として、飛行する回転翼式無人小型飛行体20の周辺の広い範囲の温度を測定するための赤外線サーミスタを設けている。
When inspecting the state of each
ここで、回転翼式無人小型飛行体20に設ける前記の温度測定器24の数や位置は特に限定されず、回転翼式無人小型飛行体20を所定の位置に飛行させるようにするため、回転翼式無人小型飛行体20の周囲における適当な位置の温度を測定して空気密度を計算し、計算した空気密度に対応させて各回転翼22の回転数を制御できるようになっていればよい。
Here, the number and positions of the temperature measuring
また、この実施形態においては、前記の回転翼式無人小型飛行体20を図3に示すようなコントローラー30によって制御するにあたり、回転翼式無人小型飛行体20に設けられた前記のカメラ23によって撮影された映像や、各温度測定器24によって測定された各位置の温度等を、前記のコントローラー30に設けられたモニター31等に出力させ、このように出力された映像や各位置の温度に基づく空気密度等に基づいて、このコントローラー30に設けられた操作レバー32により、回転翼式無人小型飛行体20における各回転翼22の回転数を制御して、回転翼式無人小型飛行体20の位置やカメラ23の向きを操作するようにしている。
In this embodiment, when the rotary wing small
ここで、炉10の内部を点検するとき、炉10の操業は停止させており、炉10の内部の温度は低下しているが、操業時の残熱により、温度の高低が生じている。そのため、各回転翼22の回転数が、そのままだと、温度の高い所では、空気密度が小さくなり、揚力が不足して回転翼式無人小型飛行体20は降下し、温度の低い所では、その逆の現象が起き、回転翼式無人小型飛行体20の飛行が不安定になる。
Here, when the inside of the
そこで、前記の温度測定器24により回転翼式無人小型飛行体20の進行方向の予め検知し、空気密度を計算し、それに合わせて揚力を各回転翼22の回転数によって自動制御して、回転翼式無人小型飛行体20の飛行を安定させる機能が前記のコントローラー30に備わっている。なお、この機能は回転翼式無人小型飛行体20の飛行体本体21に備わっていてもよい。
Therefore, the traveling direction of the rotary wing type unmanned small flying
そして、このようにモニター31等に出力された映像や各位置の温度による各位置の空気密度等に基づいて、コントローラー30における操作レバー32を操作し、図4~図6に示すように、前記の回転翼式無人小型飛行体20を炉10内で飛行させて、例えば、図7に示すように、炉10内において点検を行う所定位置のラジアントチューブバーナー15に対向する位置に導き、この回転翼式無人小型飛行体20に搭載された前記のカメラ23により、所定位置におけるラジアントチューブバーナー15の状態等を、回転翼式無人小型飛行体20に設けた前記のカメラ23により撮影し、これを前記のモニター31に出力させて、ラジアントチューブバーナー15の状態等を点検するようにする。
Then, based on the image output to the
そして、このような操作を繰り返して炉10内に設けた各ラジアントチューブバーナー15等の状態を点検するようにし、損傷等のラジアントチューブバーナー15が発見された場合には、このラジアントチューブバーナー15を交換させるようにする。
By repeating this operation, the condition of each
1 :金属ストリップ
10 :炉
11 :導入口
12 :ボトムローラー
13 :トップローラー
14 :導出口
15 :ラジアントチューブバーナー
20 :回転翼式無人小型飛行体
21 :飛行体本体
21a :側面
21b :上面
21c :下面
22 :回転翼
23 :カメラ
24 :温度測定器
30 :コントローラー
31 :モニター
32 :操作レバー
Reference Signs List 1: Metal strip 10: Furnace 11: Inlet 12: Bottom roller 13: Top roller 14: Outlet 15: Radiant tube burner 20: Rotary wing type unmanned small aircraft 21: Aircraft
Claims (4)
A method for inspecting the inside of a furnace by using the apparatus for inspecting the inside of a furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein a camera for inspecting the inside of the furnace is mounted and a plurality of temperature measuring instruments are installed. Based on the temperature measured by each temperature measuring device in the rotary wing type unmanned small aircraft provided with A reactor interior inspection method characterized by flying the rotary wing type unmanned small flying vehicle to a predetermined position in the reactor and inspecting the state inside the reactor through the camera provided on the rotary wing type unmanned small flying vehicle. .
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JP2019154264A JP7154716B2 (en) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | Furnace inspection device and furnace inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019154264A JP7154716B2 (en) | 2019-08-27 | 2019-08-27 | Furnace inspection device and furnace inspection method |
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JP2021032506A JP2021032506A (en) | 2021-03-01 |
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Family Applications (1)
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2019
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