高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统技术方案

本发明专利技术公开了高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统，包括基底、炉身、热风管和炉顶，所述基底与炉身固定连接，所述热风管周向安装在炉身上，所述炉顶固定连接在炉身的顶端，所述热成像监控装置设置在炉身靠近炉顶的一侧；热成像监控装置包括工控机、监控装置、热摄像装置、内套筒和外套筒，所述监控装置和热摄像装置均与工控机电性连接；所述内套筒内开设有空腔。本发明专利技术料面与溜槽可通过热摄像装置高清夜视，气流分布清晰可见，无论有没有可见光都能实时显示料面和部分溜槽的高清视频图像，溜槽(部分)形状、内衬磨损、运动状态、下料情况、机械探尺清晰可见，视场范围内料面煤气流清晰可见，料面与溜槽在线测温，准确掌握气流分布。

On-line Night Vision Thermal Imaging Diagnosis System for Blast Furnace Top

The invention discloses an on-line night vision thermal imaging diagnostic system for blast furnace top, which comprises a base, a furnace body, a hot air pipe and a furnace top. The base is fixedly connected with the furnace body. The hot air pipe is circumferentially mounted on the furnace body. The furnace top is fixedly connected to the top of the furnace body. The thermal imaging monitoring device is located on the side of the furnace body near the furnace top. The monitoring device and the thermal camera device are electrically connected with the industrial control electromechanical device, and the inner sleeve is provided with a cavity. The material surface and chute of the invention can be seen by high definition night vision through a thermal camera device, and the airflow distribution is clearly visible. The high definition video images of the material surface and part of the chute can be displayed in real time whether there is visible light or not. The shape of the chute (part), the wear of the lining, the movement state, the cutting condition and the mechanical probe are clearly visible, the gas flow of the material surface and the chute is clearly visible within the field of view, and the temperature of the material surface and chute can be measured online. Accurate control of airflow distribution.

【技术实现步骤摘要】
高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统
本专利技术涉及高炉监控装置
，尤其涉及高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统。
技术介绍
高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬，是一个密闭庞大的高温反应容器，高炉生产过程中，料面温度分布、煤气流分布以及溜槽的运行状态、悬挂状态、下料情况、磨损情况对高炉操作具有重要意义，可直接反映出高炉生产状况，根据料面温度及煤气流分布调整布料可改善高炉生产状况冷却水、冷却气异常时，无法检测，影响高炉正常生产。但传统技术中虽然出现了例如专利号CN206188835U，公开了一种高炉炉顶热成像装置，其采用传统的绘制多条“十字”测温线和多条“环形”测温线进行监控，对定位要求较高，且无法监控任意点的温度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述的问题，而提出的高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统，包括基底、炉身、热风管和炉顶，所述基底与炉身固定连接，所述热风管周向安装在炉身上，所述炉顶固定连接在炉身的顶端，所述热成像监控装置设置在炉身靠近炉顶的一侧；热成像监控装置包括工控机、监控装置、显示屏、热摄像装置、内套筒和外套筒，所述监控装置和热摄像装置和显示屏均与工控机电性连接；所述内套筒内开设有空腔，所述工控机、监控装置和热摄像装置均位于空腔内，所述内套筒与外套筒过盈配合，所述外套筒的两侧均固定连接有连接架，所述连接架转动连接有支架，所述支架的一侧滑动连接在炉身的顶端，所述支架的另一侧连接有升降驱动机构，所述升降驱动机构固定连接在炉身的顶端，所述升降驱动机构包括气缸和顶块，所述顶块分别与支架和气缸的输出端连接，所述支架远离气缸的一端开设有滑槽，且滑槽与炉身的顶端内壁滑动连接，所述内套筒的外表面一侧连接有使其摆动的往复驱动机构，所述内套筒的外表面另一侧连接有使其摆动后复位的复位机构；所述内套筒的内壁上以空腔为中心开设有一圈冷却腔，所述冷却腔的顶端一侧安装有进气管，所述冷却腔的顶端另一侧安装有出气管。优选地，所述冷却腔的外表面等距离开设有多个弧形凹陷。优选地，所述监控装置包括温度传感器、压力传感器。优选地，所述热摄像装置包括包括高清热像仪及高温红外镜头。优选地，所述往复驱动机构包括步进电机、传动机构、固定架和凸轮；所述固定架焊接在支架的内表面上，所述凸轮转动连接在固定架上，所述步进电机通过螺栓安装在支架的外表面上，所述步进电机通过传动机构与凸轮连接。优选地，所述传动机构包括链条和两个链轮，两个所述链轮分别通过平键与步进电机的输出轴固定连接以及与凸轮同轴设置，链条套设在两个链轮上并张紧。优选地，所述复位机构包括复位弹簧和垫块，所述垫块的数量为两个且分别焊接在支架的内表面和内套筒的外表面上，两个所述垫块之间共同焊接有复位弹簧。优选地，所述空腔内安装有气缸，所述气缸的输出端与热摄像装置固定连接。优选地，所述热摄像装置的外壳上固定连接有固定杆，所述固定杆远离热摄像装置的一端焊接有与其垂直设置的齿条，所述齿条啮合有齿轮组，所述齿轮组的输出端固定连接有可将空腔封闭的挡板。优选地，所述齿轮组包括两个相互啮合的主动齿轮和从动齿轮，所述主动齿轮与齿条啮合，所述从动齿轮的轴心通过转轴与挡板固定连接。与现有技术相比，本专利技术具备以下优点：1、料面与溜槽可通过热摄像装置高清夜视，气流分布清晰可见，无论有没有可见光都能实时显示料面和部分溜槽的高清视频图像，溜槽(部分)形状、内衬磨损、运动状态、下料情况、机械探尺清晰可见，视场范围内料面煤气流清晰可见，料面与溜槽在线测温，准确掌握气流分布：2、采用热摄像装置摆动式设计，全面监测料面和部分溜槽的温度，可设置n条测温线，实时监测任意点或多点温度，实时监测最高温度，指定温度区间突出显示，从此不再需要十字测温。3、冷却腔设置热应力补偿结构，防止冷却腔冷却后其内存在的大量热应力导致冷却腔内壁发生泄漏，造成炉身内环境改变，造成危害。附图说明图1为本专利技术提出的高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统的结构示意图；图2为本专利技术中热成像监控装置放大结构示意图；图3为本专利技术中内套筒剖视图。图中：1基底、2炉身、3热风管、4炉顶、5热成像监控装置、6支架、7内套筒、8步进电机、9传动机构、10固定架、11凸轮、12复位弹簧、13垫块、14连接架、15外套筒、16空腔、17气缸、18热摄像装置、19固定杆、20齿轮组、21齿条、22挡板、23工控机、24监控装置、25冷却腔、26弧形凹陷、27进气管、28出气管、29显示屏、30气缸、31顶块、32滑槽。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。参照图1至3，高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统，包括基底1、炉身2、热风管3和炉顶4，基底1与炉身2固定连接，热风管3周向安装在炉身2上，炉顶4固定连接在炉身2的顶端，热成像监控装置5设置在炉身2靠近炉顶4的一侧。热热成像监控装置5包括工控机23、监控装置24、显示屏29、热摄像装置18、内套筒7和外套筒15，监控装置24和热摄像装置18和显示屏29均与工控机23电性连接，显示屏29用于输出监控图像；监控装置24包括温度传感器、压力传感器，温度与压力传感器异常，超过其预设的阈值时，通过工控机23通过电磁阀控制气缸17带动热摄像装置18收入内套筒7内。热摄像装置18包括包括高清热像仪及高温红外镜头。内套筒7内开设有空腔16，工控机23、监控装置24和热摄像装置18均位于空腔16内，内套筒7与外套筒15过盈配合，外套筒15的两侧均固定连接有连接架14，连接架14转动连接有支架6，支架6的一侧滑动连接在炉身2的顶端，支架6的另一侧连接有升降驱动机构，升降驱动机构固定连接在炉身2的顶端，升降驱动机构包括气缸30和顶块31，顶块31分别与支架6和气缸30的输出端连接，支架6远离气缸30的一端开设有滑槽32，且滑槽32与炉身2的顶端内壁滑动连接，气缸30与工控机23电性连接，并由电磁阀进一步控制，当炉身2内热量较高时，气缸30延伸并进而带动与之固定连接的顶块31运动，顶块31将支架6顶起，从而避免温度过高损坏监控装置，其中支架6的高度可根据实际进行调节，内套筒7的外表面一侧连接有使其摆动的往复驱动机构，内套筒7的外表面另一侧连接有使其摆动后复位的复位机构。参照图2，往复驱动机构包括步进电机8、传动机构9、固定架10和凸轮11，具体连接方式如下：固定架10焊接在支架6的内表面上，凸轮11转动连接在固定架10上，步进电机8通过螺栓安装在支架6的外表面上，步进电机8通过传动机构9与凸轮11连接。进一步地，传动机构9包括链条和两个链轮，两个链轮分别通过平键与步进电机的输出轴固定连接以及与凸轮11同轴设置，链条套设在两个链轮上并张紧。参照图2，复位机构包括复位弹簧12和垫块13，垫块13的数量为两个且分别焊接在支架6的内表面和内套筒7的外表面上，两个垫块13之间共同焊接有复位弹簧12，复位机构的作用在于：通过复位弹簧12对内套筒7施加反向的弹性作用力，可使内套筒7始终与凸轮11相抵，且可在凸轮11回转时快速复位。内套筒7的内壁上以空腔16为中心开设有一圈冷却腔2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统，包括基底(1)、炉身(2)、热风管(3)和炉顶(4)，所述基底(1)与炉身(2)固定连接，所述热风管(3)周向安装在炉身(2)上，所述炉顶(4)固定连接在炉身(2)的顶端，其特征在于，所述热成像监控装置(5)设置在炉身(2)靠近炉顶(4)的一侧；热成像监控装置(5)包括工控机(23)、监控装置(24)、显示屏(29)、热摄像装置(18)、内套筒(7)和外套筒(15)，所述监控装置(24)和热摄像装置(18)和显示屏(29)均与工控机(23)电性连接；所述内套筒(7)内开设有空腔(16)，所述工控机(23)、监控装置(24)和热摄像装置(18)均位于空腔(16)内，所述内套筒(7)与外套筒(15)过盈配合，所述外套筒(15)的两侧均固定连接有连接架(14)，所述连接架(14)转动连接有支架(6)，所述支架(6)的一侧滑动连接在炉身(2)的顶端，所述支架(6)的另一侧连接有升降驱动机构，所述升降驱动机构固定连接在炉身(2)的顶端，所述升降驱动机构包括气缸(30)和顶块(31)，所述顶块(31)分别与支架(6)和气缸(30)的输出端连接，所述支架(6)远离气缸(30)的一端开设有滑槽(32)，且滑槽(32)与炉身(2)的顶端内壁滑动连接，所述内套筒(7)的外表面一侧连接有使其摆动的往复驱动机构，所述内套筒(7)的外表面另一侧连接有使其摆动后复位的复位机构；所述内套筒(7)的内壁上以空腔(16)为中心开设有一圈冷却腔(25)，所述冷却腔(25)的顶端一侧安装有进气管(27)，所述冷却腔(25)的顶端另一侧安装有出气管(28)。...

【技术特征摘要】
1.高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统，包括基底(1)、炉身(2)、热风管(3)和炉顶(4)，所述基底(1)与炉身(2)固定连接，所述热风管(3)周向安装在炉身(2)上，所述炉顶(4)固定连接在炉身(2)的顶端，其特征在于，所述热成像监控装置(5)设置在炉身(2)靠近炉顶(4)的一侧；热成像监控装置(5)包括工控机(23)、监控装置(24)、显示屏(29)、热摄像装置(18)、内套筒(7)和外套筒(15)，所述监控装置(24)和热摄像装置(18)和显示屏(29)均与工控机(23)电性连接；所述内套筒(7)内开设有空腔(16)，所述工控机(23)、监控装置(24)和热摄像装置(18)均位于空腔(16)内，所述内套筒(7)与外套筒(15)过盈配合，所述外套筒(15)的两侧均固定连接有连接架(14)，所述连接架(14)转动连接有支架(6)，所述支架(6)的一侧滑动连接在炉身(2)的顶端，所述支架(6)的另一侧连接有升降驱动机构，所述升降驱动机构固定连接在炉身(2)的顶端，所述升降驱动机构包括气缸(30)和顶块(31)，所述顶块(31)分别与支架(6)和气缸(30)的输出端连接，所述支架(6)远离气缸(30)的一端开设有滑槽(32)，且滑槽(32)与炉身(2)的顶端内壁滑动连接，所述内套筒(7)的外表面一侧连接有使其摆动的往复驱动机构，所述内套筒(7)的外表面另一侧连接有使其摆动后复位的复位机构；所述内套筒(7)的内壁上以空腔(16)为中心开设有一圈冷却腔(25)，所述冷却腔(25)的顶端一侧安装有进气管(27)，所述冷却腔(25)的顶端另一侧安装有出气管(28)。2.根据权利要求1所述的高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统，其特征在于，所述冷却腔(25)的外表面等距离开设有多个弧形凹陷(26)。3.根据权利要求1所述的高炉炉顶在线夜视热成像诊断系统，其特征在于，所述监控装置(24)包括温度传感器、压力传感器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：金勇，
申请(专利权)人：青岛众志测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37