炉内观察装置制造方法及图纸

一种炉内观察装置（２１），对以辐射光发光的炉内进行观察，其中，具备：激光照射装置（１００），对炉内的炉壁面照射激光；以及光接收装置（２００），对来自炉壁面的反射激光进行光接收。光接收装置（２００）具备：光学滤波器（１５），使激光、以及３原色中的与红色对应的波长区域内的规定波长范围的光透射；以及图像生成装置（８），基于通过了该光学滤波器（１５）的包含反射激光的光，生成炉壁面的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对以辐射光发光的热风炉等的炉内进行观察的炉内观察装置。
技术介绍
例如对制铁用高炉供给高温的热风的热风炉具有从地面起大约50m的高度和IOm 以上的内径，内壁温度在运转时达到大约1600°C，在停风时达到大约1400°C。此外，这样的热风炉由于是大型设备，所以建设期间长达大约3年，并且在建成后在20年的长期间中连续运转。因此，即使是1台变成不能使用的情况的话，也不得不长期间停工，因此定期地进行炉内诊断的维护是重要的。作为1种方法，从以前就进行监视炉壁的损伤状况。在炉内观察方法中，已有通过对壁面照射红外线等的激光而测定距离来计测损伤的程度的方法、通过CCD摄影机等对炉壁进行摄像而实施图像处理等来计测损伤的程度的方法等。例如，专利文献1记载的炉壁观察装置具有对炉壁照射光的照明装置；以及对照射了该光的炉壁进行摄像的CCD摄影机。而且，照明装置和CCD摄影机收容在1个框体内， 从在该框体形成的摄像用的观察窗对照明装置的光进行照射。再有，作为本申请的其它现有技术文献，有下述的专利文献2、3。在专利文献2中，对炉内的炉壁投射激光裂隙光(laser slit light)，经由仅使激光裂隙光的反射光通过的滤波器对炉壁表面进行摄影，将获得的影像与不经由该滤波器摄影而获得的影像进行合成，比较合成图像上的激光裂隙线的变形和成为基准的尺寸，求取对象物表面的凹凸程度。在专利文献3中，对炉内的炉壁照射脉冲激光，使来自炉壁表面的脉冲激光的反射光通过仅使该反射光的波长透射的光学滤波器，并且通过与照射时间同步地打开的高速快门进行摄影，由此抑制激光的照射能量，并且降低辐射光的噪声，作为比较大范围的图像获得炉壁的状态。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2005-146164号公报； 专利文献2 日本特开2002-90124号公报； 专利文献3 日本特开2008-157559号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的问题可是，在专利文献1所述的炉壁观察装置中，如上述的热风炉那样，在炉内暴露于高温，炉壁以辐射光进行发光的情况下，存在辐射光的明亮度强，仅能获得对比度低的图像的问题，以及难以拍摄凹陷、龟裂等的影子，容易受到散射光的影响等的问题。此外，在专利文献2所述的炉壁观察装置中，作为炉壁的信息仅能获得裂隙的信息，不能获得炉壁的龟裂、凹陷等的判断整体的大范围的图像。此外，不经由滤波器的辐射光的信息在炉壁温度变为1100°C以上时，实际上由于辐射光的噪声过大而不能鲜明地获得炉壁的信息，不能获得炉壁的龟裂等的信息。因此，不能获知作为基准的耐火物的接缝的宽度，难以根据合成图像求取凹凸的尺寸。此外，在专利文献3所述的炉壁观察装置中，由于炉壁的信息是通过脉冲激光的比较大范围的反射光而获得，所以即使是1100°c以上的高温，通过照射与辐射光相比具有大的能量密度的脉冲激光，能够获得炉壁的凹凸、龟裂的影子，但对比度不太高，此外，作为图像信息仅能获得激光的信息，因此有时难以根据获得的图像来判别炉壁的凹凸、龟裂。本专利技术正是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种炉内观察装置，即使在炉壁以辐射光发光的情况下，也能取得对比度高、且不仅包含激光的反射光的图像信息还包含辐射光的一部分的图像信息的图像，并且能够容易判别炉壁的凹凸、龟裂的影子。用于解决课题的方案为了抑制辐射光、散射光的影响，考虑使用如在专利文献3中也记载的那样的仅使照射激光的波长透射的光学滤波器。可是，即使这样，也难以取得对比度充分高、且能够充分判别炉壁的凹凸、龟裂的影子的图像。可是，本申请的专利技术者发现，通过使用不仅使照射激光的波长、也使3原色中的红色的波长区域的光透射的光学滤波器，能够取得对比度充分高、并且能够充分判别炉壁的凹凸、龟裂的影子的图像(这样的见解没有在上述专利文献 Γ3中公开)。S卩，为了实现上述目的，根据本专利技术，提供一种炉内观察装置，对以辐射光发光的炉内进行观察，其特征在于，具备激光照射装置，对所述炉内的炉壁面照射激光；以及光接收装置，对来自所述炉壁面的反射激光进行光接收， 所述光接收装置具备光学滤波器，使所述激光、以及3原色中的与红色对应的波长区域内的规定波长范围的光透射；以及图像生成装置，基于通过了该光学滤波器的包含上述反射激光的光，生成所述炉壁面的图像。在上述本专利技术中，所述光接收装置具备使所述激光的波长及3原色中的红色的波长区域内的规定波长范围的光透射的光学滤波器；以及基于通过了该光学滤波器的包含所述反射激光的光来生成所述炉壁面的图像的图像生成装置，因此如上述那样，不仅能够使用照射激光的图像信息，也能够使用3原色中的红色(辐射光)的波长区域的光的图像信息来生成图像，由此，能够获得对比度充分高，并且在遮挡辐射光的红色的波长区域内的规定波长范围以外的成为噪声的辐射光的同时信息量更多的图像，能够取得可充分判别炉壁的凹凸、龟裂的影子的图像。根据本专利技术的优选实施方式，所述激光的波长被包含在3原色中的与绿色对应的波长区域中。像这样，所述激光的波长被包含在原色中的绿色光的波长区域中，因此作为激光照射装置能够使用一般的YAG激光器，并且能够捕获绿色的反射激光的成分和红色辐射光的成分，由此能够获得对比度更足够高、且信息量更多的图像，能够取得可充分判别炉壁的凹凸、龟裂的影子的图像。所述光学滤波器仅使所述激光的波长以及其附近的波长范围的光、和红色光的所述波长范围的光选择性地透射。像这样，因为所述光学滤波器仅使所述激光的波长及其附近的波长范围的光、和红色光的所述规定波长范围的光选择性地透射，所以能够一边抑制散射光等的其它的影响，一边利用激光和必要的量的红色辐射光，由此，对比度充分高、且能一并获得激光的反射光的波长附近的图像信息，因此能够获得信息量更多的图像，能够取得可充分判别炉壁的凹凸、龟裂的影子的图像。所述规定波长范围与所述辐射光的波长中的辐射光强度成为顶峰的波长不同。像这样，因为所述规定波长范围与所述辐射光的波长中的辐射光强度成为顶峰的波长不同，所以能够适合地抑制利用的所述辐射光量，能够获得噪声更少的图像信息。所述图像生成装置具备以减少所述激光的强度与所述红色光的所述规定波长范围的光的强度的差的方式，对通过了所述光学滤波器的光的强度进行补正的强度补正部。像这样，所述图像生成装置具备以减少所述激光的强度、和所述红色光的波长区域的光的强度的差的方式对通过了所述光学滤波器的光的强度进行补正的强度补正部，因此能够一边抑制辐射光的影响，一边也利用辐射光来生成图像。由此，能够获得对比度充分高、且在抑制噪声的同时信息量多的图像，能够取得可充分判别炉壁的凹凸、龟裂的影子的图像。专利技术的效果根据上述的本专利技术的炉内观察装置，能够获得对比度充分高、且在遮挡辐射光的红色的波长区域内的规定波长范围以外的成为噪声的辐射光的同时信息量更多的图像，能够取得可充分判别炉壁的凹凸、龟裂的影子的图像。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式的炉内观察装置的结构图。图2是表示本专利技术的实施方式的炉内观察装置的作用的图。图3是表示本专利技术的实施方式的光学滤波器的特性例的图。图4是表示本专利技术的实施方式的光学滤波器的其它的特性例的图。图5A是表示比较例的图像。图5B是表示本专利技术的实施方式的效果的图像，是本专利技术的实施方式的情况。图6A是表本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种炉内观察装置，对以辐射光发光的炉内进行观察，其特征在于，具备：激光照射装置，对所述炉内的炉壁面照射激光；以及光接收装置，对来自所述炉壁面的反射激光进行光接收，所述光接收装置具备：光学滤波器，使所述激光、以及３原色中的与红色对应的波长区域内的规定波长范围的光透射；以及图像生成装置，基于通过了该光学滤波器的包含所述反射激光的光，生成所述炉壁面的图像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓田孝男，
申请(专利权)人：株式会社IHI检查计测，
类型：发明
国别省市：JP