專利名稱：一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼檢測(cè)領(lǐng)域，特別是涉及一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐煉鋼的產(chǎn)鋼量占總產(chǎn)鋼量的80%以上，在大中型重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量中占主導(dǎo)地位，而轉(zhuǎn)爐煉鋼中煉鋼終點(diǎn)控制是轉(zhuǎn)爐煉鋼的關(guān)鍵技術(shù)之一。轉(zhuǎn)爐煉鋼時(shí)吹煉的終點(diǎn)控制的轉(zhuǎn)爐煉鋼末期的重要操作，通常指的是盡可能的提前讓磷、硫去除到終點(diǎn)所要求的范圍內(nèi)，因此終點(diǎn)控制主要包括碳含量和溫度的控制。在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中，爐口火焰是熔池溫度狀況的鋼水含碳量得重要判斷依據(jù)，通過(guò)計(jì)算分析爐口火焰的光強(qiáng)度就可以得到鋼水的溫度和含碳量。因此，一種用于檢測(cè)火焰光強(qiáng)的裝置在轉(zhuǎn)爐煉鋼的過(guò)程中就很有必要。但是，目前的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置都需要近距離的對(duì)火焰進(jìn)行檢測(cè)，要把設(shè)備裝在爐口，因而要承受爐口高溫度的惡劣環(huán)境，造成了裝置使用壽命短、安裝維護(hù)難的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供了一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，用于遠(yuǎn)距離檢測(cè)火焰的光強(qiáng)，以避免承受爐口高溫度的惡劣環(huán)境，延長(zhǎng)裝置使用壽命，具體實(shí)施方案如下一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，包括光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，用于遠(yuǎn)距離獲取爐口火焰的光譜信息；與所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡相連的光纖，用于將獲取的所述光譜信息傳輸給濾光鏡片；濾光鏡片，用于根據(jù)檢測(cè)需要，濾除所述光譜信息中不需要檢測(cè)的光譜波段，獲得待檢測(cè)的光譜波段；光譜處理模塊，用于處理所述待檢測(cè)的光譜波段，根據(jù)所述待檢測(cè)的光譜波段得到與所述待檢測(cè)的光譜波段相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)信號(hào)。優(yōu)選的，所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括物鏡，所述物鏡為雙膠合物鏡或雙不膠合物鏡。優(yōu)選的，所述光纖為多路光纖，所述多路光纖與所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡相連的一端排布成環(huán)光纖，所述多路光纖為同一材質(zhì)、同一長(zhǎng)度和同一直徑的階梯折射率光纖，所述多路光纖中相鄰的光纖緊密粘貼。優(yōu)選的，所述濾光鏡片為多個(gè)，所述多路光纖中的每路光纖分別對(duì)應(yīng)一個(gè)濾光鏡片，所述濾光鏡片的濾光波段在300-900nm之間可選。優(yōu)選的，所述光譜處理模塊包括多路光電轉(zhuǎn)換電路，每路光電轉(zhuǎn)換電路分別對(duì)應(yīng)一個(gè)濾光鏡片，所述光電轉(zhuǎn)換電路用于將與所述光電轉(zhuǎn)換電路對(duì)應(yīng)的濾光鏡片濾光得到的待檢測(cè)的光譜波段轉(zhuǎn)化為與所述光譜波段相對(duì)應(yīng)的模擬電信號(hào)；多路放大濾波電路，每路放大濾波電路分別對(duì)應(yīng)連接一個(gè)光電轉(zhuǎn)換電路，所述放大濾波電路用于將與所述放大濾波電路相對(duì)應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換電路獲得的所述模擬電信號(hào)按照預(yù)設(shè)倍數(shù)進(jìn)行放大，并濾除所述放大后的模擬電信號(hào)中的干擾；A/D轉(zhuǎn)換電路，與所述多路放大濾波電路相連接，用于將所述放大濾波電路中獲得的濾除干擾信號(hào)后的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)化成與所述濾除干擾信號(hào)后的模擬電信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字電信號(hào)；與所述A/D轉(zhuǎn)換電路相連接的控制電路，所述控制電路用于控制所述A/D轉(zhuǎn)換電路在預(yù)設(shè)的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只轉(zhuǎn)化一路模擬電信號(hào)；與所述A/D轉(zhuǎn)換電路相連接的處理單元，用于對(duì)從所述A/D轉(zhuǎn)換電路中取得的多路數(shù)字信號(hào)分別進(jìn)行篩選去除異常數(shù)據(jù)后，將篩選后的所述多路數(shù)字電信號(hào)分別取平均值，分別得到與每路數(shù)字電信號(hào)的平均值相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值。優(yōu)選的，所述光譜處理模塊還包括與所述處理單元相連的通訊端口，所述通訊端口用于發(fā)送從所述處理單元得到的與所述光譜信息對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值。優(yōu)選的，所述光譜處理模塊還包括設(shè)置于所述放大濾波電路和所述A/D轉(zhuǎn)換電路間的采樣保持電路。優(yōu)選的，所述光電轉(zhuǎn)換電路為光電傳感器。優(yōu)選的，所述火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置還包括屏蔽保護(hù)模塊，所述屏蔽保護(hù)模塊包括濾光鏡片安裝座，用于安裝所述濾光鏡片；與所述濾光片安裝座相連的光纖接頭，用于連接所述光纖和濾光鏡片；光譜處理模塊安裝板，用于安裝所述光譜處理模塊，所述光譜處理模塊安裝板上設(shè)置有傳感器安裝座，用于安裝所述光電傳感器。優(yōu)選的，所述火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置還包括與所述屏蔽保護(hù)模塊相連接的動(dòng)態(tài)溫度控制模塊，用于控制所述屏蔽保護(hù)模塊的溫度在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置通過(guò)遠(yuǎn)距離的獲取爐口火焰的光譜信息， 并根據(jù)該光譜信息得到與所述光譜信息相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值，避免了承受爐口高溫度的惡劣環(huán)境，提高了該裝置的使用壽命，便于安裝維護(hù)，并通過(guò)多路光纖和光譜處理模塊的操作，實(shí)現(xiàn)了多路光強(qiáng)值的檢測(cè)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置中的光學(xué)望遠(yuǎn)鏡的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置中的光譜處理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置中的又一種光譜處理模塊的
5結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置中的屏蔽保護(hù)模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，用于遠(yuǎn)距離檢測(cè)火焰的光強(qiáng)，以避免承受爐口高溫度的惡劣環(huán)境，延長(zhǎng)裝置使用壽命，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，包括光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1、光纖2、濾光鏡片3和光譜處理模塊4，其中光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1，用于遠(yuǎn)距離獲取爐口火焰的光譜信息；與所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1相連的光纖2，用于將獲取的所述光譜信息傳輸給濾光鏡片 3 ；濾光鏡片3，用于根據(jù)檢測(cè)需要，濾除所述光譜信息中不需要檢測(cè)的光譜波段，獲得待檢測(cè)的光譜波段；光譜處理模塊4，用于處理所述待檢測(cè)的光譜波段，根據(jù)所述待檢測(cè)的光譜波段得到與所述待檢測(cè)的光譜波段相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)信號(hào)。其中，所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括物鏡11、固定物鏡11的壓圈12以及鏡筒13，光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1和多路光纖2相連接。所述物鏡11具體為雙膠合物鏡或雙不膠合物鏡。其中，雙膠合物鏡結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由一正一負(fù)兩塊透鏡膠合而成，具有安裝方便、光能損失少、易校正誤差的優(yōu)點(diǎn)，但是雙膠合物鏡的最大口徑不能超過(guò)100mm，口徑增大時(shí)會(huì)造成重量過(guò)大，從而引起兩塊透鏡的膠合不牢固；雙不膠合物鏡的口徑大于100mm，同樣由一正一負(fù)兩塊透鏡組成，但透鏡中間有一個(gè)空氣間隔，因而口徑不受限制，同時(shí)能利用空氣間隔校正剩余球差，增大相對(duì)孔徑，但具有光能損失增加，加工安裝比較困難，特別是兩透鏡的共軸性不易保證的缺點(diǎn)，檢測(cè)者在對(duì)爐口火焰進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以根據(jù)不同的需求選擇雙膠合物鏡或雙不膠合物鏡，并且所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1的鏡筒為金屬材質(zhì)。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1放置在距離爐口較遠(yuǎn)的位置，爐口火焰的光譜信息成像在所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1上物鏡的焦平面上，從而使得該光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1在較遠(yuǎn)的距離就能獲取爐口火焰的光譜信息，避免承受爐口火焰溫度較高的惡劣環(huán)境。本實(shí)施例中的光纖為多路光纖2，所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1通過(guò)多路光纖接口和多路光纖2相連接，所述多路光纖2與所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1相連的一端排布成環(huán)光纖，所述多路光纖 2為同一材質(zhì)、同一長(zhǎng)度和同一直徑的階梯折射率光纖，所述多路光纖2中相鄰的光纖緊密粘貼，在實(shí)際操作中，檢測(cè)者可以用膠將多路光纖2排布成環(huán)光纖的一端粘貼起來(lái)。通過(guò)上述使多路光纖2均勻排列的措施，能夠達(dá)到均勻傳輸從所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1中得到的火焰的光譜信息的目的。另外，通過(guò)將所述光纖2設(shè)置為多路，實(shí)現(xiàn)了光譜信息的多路傳輸，在實(shí)際進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況選擇將所述光纖2具體設(shè)置為多少路的光纖。一般情況下，可以將該光纖2設(shè)置為3-10路。同時(shí)，所述階梯折射率光纖的透過(guò)率>75%，光纖的數(shù)
6值孔徑> 0. 6，能夠最大限度的傳輸最多的能量，使光能可以低損耗地通過(guò)光纖。本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的濾光鏡片3同樣為多個(gè)，其中所述多路光纖2中的每一路分別對(duì)應(yīng)一個(gè)濾光鏡片3，每個(gè)所述濾光鏡片3都具有不同的濾光波段，其濾光波段在 300-900nm之間可選，峰值透過(guò)率> 50 %，便于濾除光譜信息中不需要檢測(cè)的光譜波段，獲得待檢測(cè)的光譜波段。一般情況下，所述濾光鏡片3選用窄帶濾光鏡片，同時(shí)，在保證測(cè)量靈敏度的前提下，選取盡量小的半波帶寬度，以保證其測(cè)量的準(zhǔn)確度。光譜信息在經(jīng)過(guò)濾光鏡片3后，會(huì)轉(zhuǎn)換成多路指定波長(zhǎng)的單色光。本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的光譜處理模塊4組成示意圖如圖3所示，包括多路光電轉(zhuǎn)換電路41，每路光電轉(zhuǎn)換電路41分別對(duì)應(yīng)一個(gè)濾光鏡片3，所述光電轉(zhuǎn)換電路41用于將所述光電轉(zhuǎn)換電路對(duì)應(yīng)的濾光鏡片3濾光得到的待檢測(cè)的光譜波段轉(zhuǎn)化為與所述光譜波段相對(duì)應(yīng)的模擬電信號(hào)，一般情況下，所述光電轉(zhuǎn)換電路41具體為光電傳感器；多路放大濾波電路42，每路放大濾波電路42分別對(duì)應(yīng)連接一個(gè)光電轉(zhuǎn)換電路41， 所述放大濾波電路42用于將與所述放大濾波電路42相對(duì)應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換電路41獲得的所述模擬電信號(hào)按照預(yù)設(shè)倍數(shù)進(jìn)行放大，使得所述模擬電信號(hào)能夠達(dá)到要求的電壓幅值，并濾除所述放大后的模擬電信號(hào)中的干擾，在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，濾除的主要是光電傳感器產(chǎn)生的噪聲，多路放大濾波電路產(chǎn)生的噪聲以及光譜信息經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換后產(chǎn)生的噪聲；A/D轉(zhuǎn)換電路43，與所述多路放大濾波電路42相連接，用于將所述放大濾波電路 42中獲得的濾除干擾信號(hào)后的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)化成與所述濾除干擾信號(hào)后的模擬電信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字電信號(hào)；與所述A/D轉(zhuǎn)換電路43相連接的控制電路44，由于所述A/D轉(zhuǎn)換電路43在一個(gè)時(shí)刻只能對(duì)一路信號(hào)進(jìn)行處理，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多路信號(hào)進(jìn)行處理，所述控制電路44采用多路切換技術(shù)，對(duì)多路輸入信號(hào)進(jìn)行輪流切換，使得所述控制電路44實(shí)現(xiàn)了控制所述A/D轉(zhuǎn)換電路43在預(yù)設(shè)的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只轉(zhuǎn)化一路模擬電信號(hào)，在實(shí)際的檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員也可以通過(guò)對(duì)所述控制電路44進(jìn)行設(shè)定，控制所述A/D轉(zhuǎn)換電路43轉(zhuǎn)化具體的某一路模擬電信號(hào)，例如，在第一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)轉(zhuǎn)換第一路模擬信號(hào)，第二路時(shí)鐘周期轉(zhuǎn)換第二路模擬信號(hào)，依次類推；與所述A/D轉(zhuǎn)換電路43相連接的處理單元45，用于對(duì)從所述A/D轉(zhuǎn)換電路中取得的多路數(shù)字信號(hào)分別進(jìn)行篩選去除異常數(shù)據(jù)后，將篩選后的所述多路數(shù)字電信號(hào)分別取平均值，分別得到與每路數(shù)字電信號(hào)的平均值相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，所述處理單元45可以采用單片機(jī)。如圖4所示，所述光譜處理模塊4還包括通訊端口 46，所述通訊端口 46用于發(fā)送從所述處理單元45得到的所述多路光強(qiáng)值。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，所述通訊端口 46將所述光強(qiáng)值發(fā)送給工控機(jī)中的分析算法軟件，再由所述軟件結(jié)合轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)信息得到轉(zhuǎn)爐中的溫度和含碳量；并且，所述光譜處理模塊4還包括設(shè)置于所述放大濾波電路42和所述A/D轉(zhuǎn)換電路43間的采樣保持電路47，由于所述A/D轉(zhuǎn)換電路43在某一時(shí)刻只能轉(zhuǎn)化一路信號(hào)， 因此通過(guò)采樣保持電路47以避免在不同時(shí)間段內(nèi)采集到的信號(hào)值在傳輸過(guò)程中產(chǎn)生時(shí)間差，進(jìn)而使得多路信號(hào)之間產(chǎn)生相位差，影響轉(zhuǎn)換精度的現(xiàn)象發(fā)生。本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置還包括屏蔽保護(hù)模塊5，其結(jié)構(gòu)如圖5所示，包括濾光鏡片安裝座51，用于安裝所述濾光鏡片；與所述濾光片安裝座相連的光纖接頭52，用于連接所述光纖和濾光鏡片3 ；光譜處理模塊安裝板53，用于安裝所述光譜處理模塊，所述光譜處理模塊安裝板 53上設(shè)置有傳感器安裝座531，用于安裝所述光電傳感器，即光電轉(zhuǎn)換電路41。由于所述濾光鏡片和所述光譜處理模塊安置在所述屏蔽保護(hù)模塊5中，能夠保護(hù)所述濾光鏡片和所述光譜處理模塊免于受到現(xiàn)場(chǎng)灰塵以及電磁的干擾。本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置還包括與所述屏蔽保護(hù)模塊5相連接的動(dòng)態(tài)溫度控制模塊6，用于控制所述屏蔽保護(hù)模塊5的溫度在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。由于晝夜、四季的氣候變化等原因，該檢測(cè)裝置的工作環(huán)境中的溫度存在巨大的差距，而且該檢測(cè)裝置中，各個(gè)電路中可能會(huì)采用光電池，而光電池也存在非常嚴(yán)重的溫漂現(xiàn)象，光照一定，溫度升高時(shí)會(huì)導(dǎo)致光電流增加，對(duì)該檢測(cè)裝置的精度造成影響。所述動(dòng)態(tài)溫度控制模塊6在檢測(cè)到所述屏蔽保護(hù)模塊5中的溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，就會(huì)控制所述屏蔽保護(hù)模塊5的溫度在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)，如當(dāng)所述動(dòng)態(tài)溫度控制模塊6在檢測(cè)到所述屏蔽保護(hù)模塊5中的溫度超過(guò)設(shè)定值，就會(huì)啟動(dòng)風(fēng)冷設(shè)備進(jìn)行降溫，從而保證檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度。由圖1至圖5所示，可以看出，該火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置在實(shí)際進(jìn)行檢測(cè)轉(zhuǎn)爐爐口的火焰光強(qiáng)時(shí)，其原理如下所述該火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置通過(guò)所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡1遠(yuǎn)距離獲取爐口火焰的光譜信息，并通過(guò)所述光纖2將所述光譜信息發(fā)送給所述濾光鏡片3，多個(gè)所述濾光鏡片3根據(jù)預(yù)先的設(shè)置，得到不同波段的待檢測(cè)光譜波段，與每個(gè)所述濾光鏡片3相對(duì)應(yīng)的每路光電轉(zhuǎn)換電路41在得到不同波段的待檢測(cè)光譜波段后，將所述待檢測(cè)光譜波段轉(zhuǎn)化為與所述光譜波段相對(duì)應(yīng)的模擬電信號(hào)，每路所述模擬電信號(hào)均經(jīng)過(guò)與所述模擬電信號(hào)相對(duì)應(yīng)的放大濾波電路42后，會(huì)按照一定的倍數(shù)放大增益至達(dá)到要求的電壓幅值，并濾除所述模擬電信號(hào)中的干擾，所述A/D轉(zhuǎn)換電路43將濾除干擾信號(hào)后的模擬電信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化， 得到與所述濾除干擾信號(hào)后的模擬電信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字電信號(hào)后，在這個(gè)過(guò)程中，所述控制電路44控制所述A/D轉(zhuǎn)換電路43在預(yù)設(shè)的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只轉(zhuǎn)化一路模擬電信號(hào)。通過(guò)所述處理單元46得到與所述多路數(shù)字電信號(hào)相對(duì)應(yīng)的多路光強(qiáng)值，最后由所述通訊端口 47將得到的所述多路光強(qiáng)值發(fā)送出去。在這個(gè)過(guò)程中，所述動(dòng)態(tài)溫度控制模塊6 —直控制所述屏蔽保護(hù)模塊5的溫度在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置通過(guò)遠(yuǎn)距離的獲取爐口火焰的光譜信息， 并根據(jù)該光譜信息得到與所述光譜信息相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值，避免了承受爐口高溫度的惡劣環(huán)境，提高了該裝置的使用壽命，便于安裝維護(hù)，并通過(guò)多路光纖和光譜處理模塊的操作，實(shí)現(xiàn)了多路光強(qiáng)值的檢測(cè)，提高了檢測(cè)裝置的檢測(cè)精度。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
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權(quán)利要求
1.一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置包括光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，用于遠(yuǎn)距離獲取爐口火焰的光譜信息；與所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡相連的光纖，用于將獲取的所述光譜信息傳輸給濾光鏡片；濾光鏡片，用于根據(jù)檢測(cè)需要，濾除所述光譜信息中不需要檢測(cè)的光譜波段，獲得待檢測(cè)的光譜波段；光譜處理模塊，用于處理所述待檢測(cè)的光譜波段，根據(jù)所述待檢測(cè)的光譜波段得到與所述待檢測(cè)的光譜波段相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡包括物鏡， 所述物鏡為雙膠合物鏡或雙不膠合物鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光纖為多路光纖，所述多路光纖與所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡相連的一端排布成環(huán)光纖，所述多路光纖為同一材質(zhì)、同一長(zhǎng)度和同一直徑的階梯折射率光纖，所述多路光纖中相鄰的光纖緊密粘貼。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述濾光鏡片為多個(gè)，所述多路光纖中的每路光纖分別對(duì)應(yīng)一個(gè)濾光鏡片，所述濾光鏡片的濾光波段在300-900nm之間可選。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光譜處理模塊包括多路光電轉(zhuǎn)換電路，每路光電轉(zhuǎn)換電路分別對(duì)應(yīng)一個(gè)濾光鏡片，所述光電轉(zhuǎn)換電路用于將與所述光電轉(zhuǎn)換電路對(duì)應(yīng)的濾光鏡片濾光得到的待檢測(cè)的光譜波段轉(zhuǎn)化為與所述光譜波段相對(duì)應(yīng)的模擬電信號(hào)；多路放大濾波電路，每路放大濾波電路分別對(duì)應(yīng)連接一個(gè)光電轉(zhuǎn)換電路，所述放大濾波電路用于將與所述放大濾波電路相對(duì)應(yīng)的光電轉(zhuǎn)換電路獲得的所述模擬電信號(hào)按照預(yù)設(shè)倍數(shù)進(jìn)行放大，并濾除所述放大后的模擬電信號(hào)中的干擾；A/D轉(zhuǎn)換電路，與所述多路放大濾波電路相連接，用于將所述放大濾波電路中獲得的濾除干擾信號(hào)后的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)化成與所述濾除干擾信號(hào)后的模擬電信號(hào)相對(duì)應(yīng)的數(shù)字電信號(hào)；與所述A/D轉(zhuǎn)換電路相連接的控制電路，所述控制電路用于控制所述A/D轉(zhuǎn)換電路在預(yù)設(shè)的一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只轉(zhuǎn)化一路模擬電信號(hào)；與所述A/D轉(zhuǎn)換電路相連接的處理單元，用于對(duì)從所述A/D轉(zhuǎn)換電路中取得的多路數(shù)字信號(hào)分別進(jìn)行篩選去除異常數(shù)據(jù)后，將篩選后的所述多路數(shù)字電信號(hào)分別取平均值，分別得到與每路數(shù)字電信號(hào)的平均值相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光譜處理模塊還包括 與所述處理單元相連的通訊端口，所述通訊端口用于發(fā)送從所述處理單元得到的與所述光譜信息對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光譜處理模塊還包括 設(shè)置于所述放大濾波電路和所述A/D轉(zhuǎn)換電路間的采樣保持電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述光電轉(zhuǎn)換電路為光電傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置還包括屏蔽保護(hù)模塊，所述屏蔽保護(hù)模塊包括 濾光鏡片安裝座，用于安裝所述濾光鏡片；與所述濾光片安裝座相連的光纖接頭，用于連接所述光纖和濾光鏡片； 光譜處理模塊安裝板，用于安裝所述光譜處理模塊，所述光譜處理模塊安裝板上設(shè)置有傳感器安裝座，用于安裝所述光電傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，其特征在于，所述火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置還包括與所述屏蔽保護(hù)模塊相連接的動(dòng)態(tài)溫度控制模塊，用于控制所述屏蔽保護(hù)模塊的溫度在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種火焰光強(qiáng)檢測(cè)裝置，包括光學(xué)望遠(yuǎn)鏡、與所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡相連的光纖、濾光鏡片以及光譜處理模塊，通過(guò)所述光學(xué)望遠(yuǎn)鏡，遠(yuǎn)距離獲取爐口火焰的光譜信息，并通過(guò)光纖的傳輸以及濾光鏡片對(duì)光譜信息的濾波和所述光譜處理模塊對(duì)濾波后的光譜信息的處理，得到與所述光譜信息相對(duì)應(yīng)的光強(qiáng)值，從而使得該檢測(cè)裝置避免了承受爐口高溫度的惡劣環(huán)境就能檢測(cè)到爐口火焰的光強(qiáng)值，提高了該裝置的使用壽命，便于安裝維護(hù)，并通過(guò)多路光纖和光譜處理模塊的操作，實(shí)現(xiàn)了多路光強(qiáng)值的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01J1/00GK102435306SQ201110324088
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者何濤燾, 文華北, 田陸 申請(qǐng)人:湖南鐳目科技有限公司