專利名稱：角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種以檢測紅外線的方式檢測回轉(zhuǎn)窯表面溫度的角度 自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
中國專利文獻CN2814362公開了一種具有校正裝置的紅外線胴體掃描 儀，由參考輻射源和紅外掃描儀構(gòu)成，紅外掃描儀中設置有窗口和數(shù)據(jù)校 正電路，參考輻射源設置在紅外掃描儀的窗口的視場內(nèi)，參考輻射源中設 置有溫度檢測電路，溫度檢測電路連接有信號輸出電路，信號輸出電路與 紅外掃描儀的數(shù)據(jù)校正電路之間設置有通信電路。參考輻射源由面板和加 熱器構(gòu)成，面板內(nèi)設置有測溫元件，測溫元件與溫度^企測電if各連接。加熱 器與一個控制電路連接，控制電路通過接口電路與紅外掃描儀連接。中國專利文獻CN 162179Q公開了一種光機電一體化專用溫度監(jiān)測裝 置，主要能夠主動地對靜止的對象完成二維場溫度測量，同時能對對象實 施視頻監(jiān)控的主動式面掃描測溫儀，技術(shù)方案是在儀器殼體上開設有供光 線射入的進光口，該進光口處設置一個分光鏡，分光鏡的旁側(cè)設置有反光 鏡將反射光線反射到攝像機鏡頭；分光鏡的里側(cè)設有紅外光接收鏡，紅外 光接收鏡能夠轉(zhuǎn)動擺動，其旁側(cè)有紅外探測器接收紅外光并傳輸至信號處 理器，以對燃燒溫度和燃燒狀況實時在線測量。上述現(xiàn)有技術(shù)的不足在于(1)紅外探頭的掃描角度往往是固定的， 使得其在安裝時，紅外探頭與所測對象(包括水泥回轉(zhuǎn)窯、氧化鋁窯、 鐵合金窯、球團窯和化肥窯等)的間距只有達到一定距離才能滿足檢測需 要，從而不便于安裝作業(yè)。實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種適用于不同規(guī)格回轉(zhuǎn)窯且 安裝、使用方便的角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的角度自道應紅外掃描測溫系統(tǒng)，包括用于檢測回轉(zhuǎn)窯發(fā)出的紅外線的紅外掃描儀、與紅外掃描4義相連的 信號處理單元和與信號處理單元以USB接口方式相連的計算機監(jiān)視系統(tǒng)；紅 外掃描儀包括自適應調(diào)速電機、設于自適應調(diào)速電機輸出軸上的折射鏡、 與折射鏡相對設置的聚焦透鏡和與聚焦透鏡相對設置的光電轉(zhuǎn)換器；信號 處理單元的電機控制輸出端接自適應調(diào)速電機的控制輸入端，光電轉(zhuǎn)換器 的信號輸出端接信號處理單元的光電信號輸入端。上述技術(shù)方案中，光電轉(zhuǎn)換器包括光電轉(zhuǎn)換模塊、與光電轉(zhuǎn)換模塊 的輸出端相連的校正電路、與校正電路的輸出端相連的放大電路，以及與 放大電路的輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換電路；A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端即 光電轉(zhuǎn)換器的信號輸出端接信號處理單元的光電信號輸入端。上述技術(shù)方案中，信號處理單元的位移量信號輸入端連接一用于檢測 被測回轉(zhuǎn)窯的輪帶位移量的位移傳感器。上述技術(shù)方案中，信號處理單元的轉(zhuǎn)速信號輸入端連接一用于檢測被 測回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速的測速傳感器。上述技術(shù)方案中，信號處理單元的同步信號輸入端連接一窯同步傳感器。上述技術(shù)方案中，在紅外掃描儀的側(cè)部設有冷卻裝置。本實用新型具有積極的效果(1)本實用新型的角度自適應紅外掃描 測溫系統(tǒng)中，可根據(jù)實際需要由信號處理單元或計算機監(jiān)視系統(tǒng)調(diào)整紅外 掃描儀的視場角度為90-110度，從而可適應各種不同長度、不同直徑的回 轉(zhuǎn)窯的測量；每條線單程掃描可釆集1600個點，并可調(diào)整自適應調(diào)速電機 的轉(zhuǎn)速，使紅外掃描頻率達到20-30線/秒，具有較高的紅外掃描精度，確 保測溫精度和可靠性；紅外掃描儀內(nèi)采用單個聚焦透鏡，與采用多個鏡頭 的掃描儀相比，光耗少，利于提高檢測精度，簡化了結(jié)構(gòu)、節(jié)省了成本； USB接口方式數(shù)據(jù)傳輸速率高，可靠性好。(2)本實用新型的光電轉(zhuǎn)換器中， 光電轉(zhuǎn)換模塊將所得紅外信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)校正電路校正后，送入放 大電路，最后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路后輸出數(shù)字信號至信號處理單元，經(jīng)信號處理 單元處理后，送入計算機監(jiān)視系統(tǒng)，經(jīng)應用軟件的分析，即可判斷出回轉(zhuǎn) 窯的所測部分是否存在溫度異常。(3)本實用新型中，在被測回轉(zhuǎn)窯的輪 帶一側(cè)設有用于檢測輪帶位移量的位移傳感器，以檢測輪帶位移量，當輪 帶位移量超過預設值時，信號處理單元發(fā)出輪帶報警信號至計算機監(jiān)視系統(tǒng)，由計算機監(jiān)視系統(tǒng)顯示或作出語音提示。H)本實用新型中，測速傳 感器適于檢測回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速，同時可確保所測部位與所測得的信號能同步。 (5)本實用新型中，窯同步傳感器用于檢測回轉(zhuǎn)窯是否完成周轉(zhuǎn)，以進一 步確保所測部位與所測得的信號能同步。


圖1為本實用新型的角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實用新型中的紅外掃描儀的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實用新型中的光電轉(zhuǎn)換器的電路原理圖。
具體實施方式
(實施例1)見圖l,本實施例的角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)，包括用于才企測回 轉(zhuǎn)窯發(fā)出的紅外線的紅外掃描儀2、與紅外掃描儀2相連的信號處理單元3和 與信號處理單元3以USB 2. O接口方式相連的用于實時監(jiān)視回轉(zhuǎn)窯外表溫度 的計算機監(jiān)視系統(tǒng)4。見圖2,紅外掃描儀2包括自適應調(diào)速電機2-1、設于自適應調(diào)速電機 2-1輸出軸上的折射鏡2-2、與折射鏡2-2相對設置的聚焦透鏡2-3和與聚焦 透鏡2-3相對設置的光電轉(zhuǎn)換器2-4;信號處理單元3的電機控制輸出端接自 適應調(diào)速電機2-l的控制輸入端，光電轉(zhuǎn)換器2-4的信號輸出端接信號處理 單元3的光電信號輸入端。該紅外掃描儀2可根據(jù)實際需要由信號處理單元 或計算機監(jiān)視系統(tǒng)調(diào)整紅外掃描儀的視場角度為90-110度，并可調(diào)整自適 應調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，使紅外掃描達到20-30線/秒，從而可適應各種不同長 度的回轉(zhuǎn)窯的測量；紅外掃描儀內(nèi)采用單個聚焦透鏡，與釆用多個鏡頭的 掃描儀相比，光耗少，利于提高檢測精度，筒化了結(jié)構(gòu)、節(jié)省了成本。見圖3,光電轉(zhuǎn)換器2-4包括光電轉(zhuǎn)換模塊、與光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出 端相連的校正電路、與校正電路的輸出端相連的放大電路，以及與放大電 路的輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換電路；A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端即光電轉(zhuǎn) 換器2-4的信號輸出端接信號處理單元3的光電信號輸入端。光電轉(zhuǎn)換模塊 將所得紅外信號轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)校正電路校正后，送入放大電路，最后 經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路后輸出數(shù)字信號至信號處理單元，經(jīng)信號處理單元處理后， 送入計算機監(jiān)視系統(tǒng)，經(jīng)應用軟件的分析，即可判斷出回轉(zhuǎn)窯的所測部分 是否存在溫度異常。在被測回轉(zhuǎn)窯1的輪帶1-2—側(cè)設有與信號處理單元3相連的用于檢測 輪帶位移量的位移傳感器5，以檢測輪帶位移量，當輪帶位移量超過預設值時，信號處理單元發(fā)出輪帶報警信號至計算機監(jiān)視系統(tǒng)，由計算機監(jiān)視系 統(tǒng)顯示或作出語音提示。在被測回轉(zhuǎn)窯1的主動齒輪1-l一側(cè)設有與信號處理單元3相連的用于 檢測被測回轉(zhuǎn)窯1轉(zhuǎn)速的測速傳感器6，以檢測回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速，同時可確保 所測部位與所測得的信號能同步。在被測回轉(zhuǎn)窯1的一端設有與信號處理單元3相連的窯同步傳感器7，以 進一步確保所測部位與所測得的信號能同步。在紅外掃描儀2的側(cè)部設有冷卻裝置，防止其因過熱而影響正常工作。
權(quán)利要求1、一種角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)，包括用于檢測回轉(zhuǎn)窯發(fā)出的紅外線的紅外掃描儀(2)、與紅外掃描儀(2)相連的信號處理單元(3)和與信號處理單元(3)以USB接口方式相連的計算機監(jiān)視系統(tǒng)(4)；其特征在于紅外掃描儀(2)包括自適應調(diào)速電機(2-1)、設于自適應調(diào)速電機(2-1)輸出軸上的折射鏡(2-2)、與折射鏡(2-2)相對設置的聚焦透鏡(2-3)和與聚焦透鏡(2-3)相對設置的光電轉(zhuǎn)換器(2-4)；信號處理單元(3)的電機控制輸出端接自適應調(diào)速電機(2-1)的控制輸入端，光電轉(zhuǎn)換器(2-4)的信號輸出端接信號處理單元(3)的光電信號輸入端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)，其特征在于 光電轉(zhuǎn)換器(2-4)包括光電轉(zhuǎn)換模塊、與光電轉(zhuǎn)換模塊的輸出端相連的 校正電路、與校正電路的輸出端相連的放大電路，以及與放大電路的輸出 端相連的A/D轉(zhuǎn)換電路；A/D轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號輸出端即光電轉(zhuǎn)換器(2-4 ) 的信號輸出端接信號處理單元(3)的光電信號輸入端。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所迷的角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)，其特征在 于信號處理單元(3)的位移量信號輸入端連接一用于檢測被測回轉(zhuǎn)窯的 輪帶位移量的位移傳感器(5)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所迷的角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)，其特征在 于信號處理單元(3)的轉(zhuǎn)速信號輸入端連接一用于;f企測被測回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速 的測速傳感器(6)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)，其特征在 于信號處理單元(3)的同步信號輸入端連接一窯同步傳感器(7)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)，其特征在 于在紅外掃描儀(2)的側(cè)部設有冷卻裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種角度自適應紅外掃描測溫系統(tǒng)，其包括紅外掃描儀、信號處理單元和計算機監(jiān)視系統(tǒng)；紅外掃描儀包括自適應調(diào)速電機、折射鏡、聚焦透鏡和光電轉(zhuǎn)換器；本實用新型可根據(jù)實際需要由信號處理單元或計算機監(jiān)視系統(tǒng)調(diào)整紅外掃描儀的視場角度為90-110度，并可調(diào)整自適應調(diào)速電機的轉(zhuǎn)速，使紅外掃描達到20-30線/秒，從而可適應各種不同長度、不同直徑的回轉(zhuǎn)窯的測量；紅外掃描儀內(nèi)采用單個聚焦透鏡，與采用多個鏡頭的掃描儀相比，光耗少，利于提高檢測精度，簡化了結(jié)構(gòu)、節(jié)省了成本；信號處理單元與計算機監(jiān)視系統(tǒng)以USB接口方式相連，數(shù)據(jù)傳輸速率高，可靠性好。
文檔編號G01J5/52GK201083543SQ20072004696
公開日2008年7月9日 申請日期2007年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月7日
發(fā)明者劉益林 申請人:常州寶儀機電設備有限公司