一种基于热像的在线测温装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种基于热像的在线测温装置，属于测温技术领域。测温装置包括两侧均安装目镜的光路调节器壳体，目镜之间设有半透半反镜片，其中一侧目镜与高炉直吹管连接。调节器壳体底部与相机壳体连通，相机壳体中安装热成像仪相机；半透半反镜片将高炉直吹管的光谱分成两路，一路投射至另一侧目镜供人眼观察，另一路投射至热成像仪相机内的焦平面探测器热感测头。焦平面探测器检测的数据最终处理为温度场数据和热像数据，发送至上位机分析处理，获得高炉风口圆周温度场均匀性雷达图；解决了传统点测温方式无法持续准确测温的问题，通过两组数据帮助用户直观了解高炉风口燃烧变化状态，为高炉工艺调整提供参考。为高炉工艺调整提供参考。为高炉工艺调整提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热像的在线测温装置


[0001]本专利技术属于测温
，尤其涉及一种基于热像的在线测温装置。

技术介绍

[0002]随着高炉炼铁精细化管理和控制的要求越来越高，高炉内部热场可视化需求越来越迫切。目前实现高炉炉内可视化的手段包括设置炉顶摄像仪、热成像仪、炉顶料面成型和风口摄像三种。高炉的炉顶热像逐步替代高炉摄像仪，成为观察高炉气流大小和走向的标准化手段。但是，仅仅有炉顶热像仍然无法观察料面的情况，国内外一些单位研发了2D雷达扫描和2D激光成像技术，能够实现高炉料面形状可视化，同时也在开发具有更好的监测效果的料面3D成型扫描技术，但是成本较高，不利于普遍推广使用。
[0003]现有技术中，有些钢厂在高炉风口回旋区设置了风口摄像仪进行检测，并且可以实现远程监控回旋区火焰燃烧情况，还有一部分钢厂已经使用上了远程风口火焰在线摄像系统。但是对高炉风口回旋区的火焰温度进行测量时，现有技术中利用比色测温仪、图像灰度测温法等测量手段进行在线测温，准确性远远不够；而且高炉风口运行条件复杂，现有的测温技术无法全面有效地描述高炉风口燃烧状况，现有的测温设备也无法真正做到投入实际生产中使用。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在不足，本技术提供了一种基于热像的在线测温装置，采用热感测头探测风口回旋区，建立温度场，基于温度场数据获取高炉风口的圆周温度场均匀性数据，实现对高炉风口的面式测温，测温更加全面准确。
[0005]本技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。
[0006]一种基于热像的在线测温装置，包括光路调节器壳体，光路调节器壳体底部通过中空结构的过渡件与相机壳体连接，光路调节器壳体与相机壳体内部之间连通；相机壳体内安装有热成像仪相机，热成像仪相机内设有依次连接的焦平面探测器、A/D转换器、信号处理模块，信号处理模块与上位机连接；光路调节器壳体两侧均安装有目镜，目镜之间设有半透半反镜片；热成像仪相机镜头对准半透半反镜片。
[0007]进一步地，所述光路调节器壳体一侧目镜与高炉直吹管连接，另一侧目镜后端安装玻璃安装座，玻璃安装座中安装有半透半反镜片。
[0008]进一步地，所述光路调节器壳体内设有调节机构，用于调节半透半反镜片的角度。
[0009]进一步地，所述调节机构包括安装在光路调节器壳体顶部的滚花调节螺栓和滚花自锁螺母，滚花调节螺栓底部与玻璃安装座顶部连接，用于调节半透半反镜片在竖直方向上的角度。
[0010]进一步地，所述调节机构包括安装在玻璃安装座下端的调节环，用于调节半透半反镜片在水平方向上的角度。
[0011]进一步地，所述热成像仪相机的热成像涉及波段范围为0.4um～14um。
[0012]进一步地，所述高炉每个风口均安装有测温装置。
[0013]进一步地，所述测温装置用于精炼炉的温度测量，精炼炉包括RH炉、VD炉、VOD炉、LF炉、AOD炉。
[0014]本技术具有如下有益效果：
[0015]本技术所提供的在线测温方法，利用热成像仪相机中的热感测头探测高炉风口回旋区光谱数据，并据此进一步建立温度场数据，由上位机中的分析软件对温度场数据进行分析处理；由于观察回旋区温度场需要首先穿越喷煤枪的喷煤场的干涉，因此本技术通过温度场最高温度来判断高炉风口火焰回旋区温度，能够有效获取回旋区的温度，进而建立风口圆周温度场均匀性雷达图，在提高测量准确性的同时，帮助操作人员直观地了解风口燃烧状况，并随时进行调整。
[0016]本技术可以将风口回旋区燃烧状态的温度场进行建模分析，解决了传统的点测温方式无法正常持续准确稳定测温的问题。本技术利用热成像仪可以实现伪色彩和热像图分开显示，解决了现有的高炉风口区监测手段无法同时满足监测温度场（伪色彩图）和热像数据的难题。
[0017]本技术所提供的测温方法，基于热像将高炉风口回旋区燃烧区域所有位置的燃烧温度在线探测出来，建立红外温度场，不受喷煤工况的影响，当喷煤方向发生变化时也不会影响测温装置对风口的测温效果，测温数据更加精准。
附图说明
[0018]图1为本技术所述测温装置结构示意图；
[0019]图2为本技术所述在线测温流程图；
[0020]图3为本技术所述高炉风口连续测温曲线图；
[0021]图4为本技术所述高炉风口圆周温度场均匀性雷达图。
[0022]图中：1
‑
光路调节器壳体；100
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目镜；101
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玻璃安装座；102
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半透半反镜片；103
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滚花调节螺栓；104
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滚花自锁螺母；105
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调节环；2
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相机壳体；200
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热成像仪相机；201
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热成像仪相机镜头；3
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过渡件。
具体实施方式
[0023]下面结合附图以及具体实施例对本技术作进一步的说明，但本技术的保护范围并不限于此。
[0024]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“顶部”、“底部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术，因此不能理解为对本技术的限制。术语“安装”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体的连接，可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通；对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0025]本技术所述的在线测温装置可以应用于各种测温场景中，可以于各种需要测温的设备装置中使用，包括RH炉、VD炉、VOD炉、LF炉、AOD炉等精炼炉，本实施例优选地以高炉风口为测温对象进行详细说明。
[0026]如图1所示，本技术所述的在线测温装置，包括光路调节器壳体1，光路调节器壳体1底部通过过渡件3与相机壳体2连接；过渡件3为中空结构，进而实现光路调节器壳体1与相机壳体2内部的连通。相机壳体2内安装有热成像仪相机200，热成像仪相机200内安装有依次连接的焦平面探测器、A/D转换器、信号处理模块，信号处理模块通过驱动设备与上位机信号连接。热成像仪相机200的热成像涉及波段范围为：0.4um～14um。
[0027]光路调节器壳体1两侧均通过目镜平面滚花螺母、目镜自锁螺母安装有目镜100，目镜100包括左侧目镜100和右侧目镜100；靠近右侧目镜100的光路调节器壳体1内部安装有玻璃安装座101，半透半反镜片102安装在玻璃安装座101中。热成像仪相机镜头201对准半透半反镜片102；高炉风口直吹管与左侧目镜100连接。实际使用中，直吹管的光谱直接透过半透半反镜片102并分成两路，一路投射至右侧目镜100，供给人眼观察，另一路依次经过过渡件3、热成像仪相机镜头201并最终投射至焦平面探测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于热像的在线测温装置，其特征在于，包括光路调节器壳体（1），光路调节器壳体（1）底部通过中空结构的过渡件（3）与相机壳体（2）连接，光路调节器壳体（1）与相机壳体（2）内部之间连通；相机壳体（2）内安装有热成像仪相机（200），热成像仪相机（200）内设有依次连接的焦平面探测器、A/D转换器、信号处理模块，信号处理模块与上位机连接；光路调节器壳体（1）两侧均安装有目镜（100），目镜（100）之间设有半透半反镜片（102）；热成像仪相机镜头（201）对准半透半反镜片（102）。2.根据权利要求1所述的在线测温装置，其特征在于，所述光路调节器壳体（1）一侧目镜（100）与高炉直吹管连接，另一侧目镜（100）后端安装玻璃安装座（101），玻璃安装座（101）中安装有半透半反镜片（102）。3.根据权利要求2所述的在线测温装置，其特征在于，所述光路调节器壳体（1）内设有调节机构，用于调节半...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈荣，
申请(专利权)人：江苏华鹰光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：