一种转底炉炉内视场及温度实时监控系统及控制方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106338203A(43)申请公布日2017.01.18(21)申请号201610781688.0(22)申请日2016.08.31(71)申请人宝钢发展有限公司地址201999上海市宝山区宝杨路889号(72)发明人张元玲彭程刘长正吴正怡吴益新范建峰(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人唐燕洁(51)Int.Cl.F27B13/14(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称一种转底炉炉内视场及温度实时监控系统及控制方法(57)摘要本发明公开了一种转底炉炉内视场及温度实时监控系统及控制方法，包括高温成像测温探头、外保护套筒、气动进退装置、电控柜、气源箱、控制器和图像温度显示器，高温成像测温探头采集的辐射图谱信号通过控制器处理后在图像温度显示器上显示，控制器包括工业控制计算机、对采集的辐射图谱信号进行分析的测温分析软件、用于处理辐射图谱信号的图像处理模块、比色测温模块、背景补偿模块、测温曲线模块、报表存储模块、超温报警模块以及图像温度显示模块。本发明能在线检测获取炉底料层表面温度的多点分布，将所获得的炉内料层表面温度分布数据直观地反应出来，有效指导燃烧优化控制及确保加热质量的稳定。CN106338203ACN106338203A权利要求书1/2页1.一种转底炉炉内视场及温度实时监控系统，其特征在于：包括高温成像测温探头、外保护套筒、控制高温成像测温探头进出外保护套筒的气动进退装置、电控柜、气源箱、控制器和图像温度显示器，外保护套筒设于转底炉炉墙内，电控柜分别与高温成像测温探头、气源箱和控制器相连，气源箱与外保护套筒和高温成像测温探头相连，高温成像测温探头采集的辐射图谱信号通过控制器处理后在图像温度显示器上显示，控制器包括工业控制计算机以及数据处理和分析系统，数据处理和分析系统包括对采集的辐射图谱信号进行分析的测温分析软件、用于处理辐射图谱信号的图像处理模块、比色测温模块、背景补偿模块、测温曲线模块、报表存储模块、超温报警模块以及图像温度显示模块。2.根据权利要求1所述的转底炉炉内视场及温度实时监控系统，其特征在于：所述高温成像测温探头包括保护套以及设于保护套内的检测级数字红外图像传感器、高温光学镜头和温度传感器。3.根据权利要求2所述的转底炉炉内视场及温度实时监控系统，其特征在于：所述气源箱包括与高温成像测温探头相连的第一气源支路以及与外保护套筒相连的第二气源支路，第一气源支路输出压缩空气并通入保护套中，保护套的前端开设有出气孔。4.根据权利要求1所述的转底炉炉内视场及温度实时监控系统，其特征在于：所述外保护套筒的筒口设有可自动闭合的观察孔门。5.根据权利要求1所述的转底炉炉内视场及温度实时监控系统，其特征在于：所述气动进退装置包括滑动导轨、支撑架、气缸和电磁阀，滑动导轨通过支撑架与转底炉炉墙相连，高温成像测温探头设于滑动导轨上并可沿滑动导轨滑动，气缸与气源箱相连。6.根据权利要求1所述的转底炉炉内视场及温度实时监控系统，其特征在于：所述还包括故障检测模块，故障检测模块与控制器相连，控制器控制气动进退装置在故障状态下自动退出。7.根据权利要求1所述的转底炉炉内视场及温度实时监控系统，其特征在于：所述外保护套筒为由不锈钢和超合金材料制成的双层结构的筒体。8.一种转底炉炉内视场及温度实时监控系统控制方法，其特征在于：气动进退装置将高温成像测温探头送入或退出外保护套筒，检测级数字红外图像传感器、高温光学镜头和温度传感器采集转底炉内工况图像及工件红外辐射图谱信号，采集到的辐射图谱信号送入数据处理和分析系统，并通过图像温度显示器显示；当压缩空气压力低于设定值或高温光学镜头温度超过设定值时，能自动将高温成像测温探头从炉膛内退出，高温成像测温探头退出后，观察孔门自动关闭；气源箱对其输出的气源进行监测、过滤和调控，并为气缸提供动力，气源箱检测气源压力，并在出现停气故障时发出报警信号，气源箱的第一气源支路输出压缩空气并通入保护套中，压缩空气对保护套内进行不断吹扫，经出气孔带走热量，并对检测级数字红外图像传感器、高温光学镜头和温度传感器进行清洁；具体控制步骤如下：(1)设定转底炉内正常工作时的温度界限值和压力界限值，工作开始；(2)控制器的控制系统通过电控柜的电控系统传输的信号进行判断高温成像测温探头是否通过气动进退装置进入外保护套筒内开始工作，若气源压力、炉内温度正常则开始工作，否则退出工作；(3)测温分析软件实时获取高温成像测温探头的辐射图谱信号并存储在工业控制计算2CN106338203A权利要求书2/2页机内；(4)图像处理模块对高温成像测温探头采集的辐射图谱信号进行处理，通过调节增益可调节图像的清晰度，同时可