高溫窯爐高清工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及爐內(nèi)工況和生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)監(jiān)控裝置技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高溫窯爐高清工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國(guó)內(nèi)外冶金工作者在高溫窯爐檢測(cè)技術(shù)方面進(jìn)行了大量研究和探索，特別是在高溫生產(chǎn)狀態(tài)中，鋼坯表面質(zhì)量是鋼坯生產(chǎn)的重要指示之一，鋼坯表面缺陷性質(zhì)及程度是判斷鋼坯是否合格的重要依據(jù)。由于鋼坯的熱送溫度達(dá)900°C以上，因此無(wú)法用肉眼直接檢查其表面質(zhì)量，更無(wú)法檢查其內(nèi)在質(zhì)量。
[0003]時(shí)至今日在實(shí)際的工業(yè)生產(chǎn)中，人們還無(wú)法直接測(cè)量移動(dòng)鋼坯在爐內(nèi)的溫度分布，只能通過(guò)在出爐口安裝紅外溫度傳感器來(lái)測(cè)量出爐鋼坯的表面溫度，由于鋼坯從入爐到出爐往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，紅外測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)無(wú)法用于鋼坯在爐內(nèi)移動(dòng)加熱過(guò)程的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)控制，同時(shí)爐內(nèi)燃料燃燒產(chǎn)生了大量煙霧和灰塵以及高溫，富氧的爐內(nèi)燃燒環(huán)境使鋼坯表面生成厚厚的氧化皮，紅外傳感器的非接觸測(cè)溫精度不高且故障頻繁。目前，大部分的工業(yè)加熱爐都留有較大的加熱裕量以彌補(bǔ)這一缺陷，自然增加了能耗和鋼坯加熱損耗，提高了生產(chǎn)成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種克服現(xiàn)有工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)畫面模糊、失真，在高溫工作下易損毀等缺陷的高溫窯爐高清工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)。
[0005]為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]—種高溫窯爐高清工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)，包括自爐門伸入爐內(nèi)的雙氣冷高溫探頭、設(shè)置在高溫窯爐爐門處的外壁上的水冷基板、自動(dòng)閉合式爐門裝置、帶動(dòng)雙氣冷高溫探頭往復(fù)伸入或退出爐內(nèi)的鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)裝置、設(shè)置在現(xiàn)場(chǎng)的控制箱，以及設(shè)置在中央控制室內(nèi)的遠(yuǎn)程控制盒、凈化穩(wěn)壓電源和工業(yè)控制計(jì)算機(jī)(以下簡(jiǎn)稱“工控機(jī)”)。
[0007]雙氣冷高溫探頭包括防護(hù)外套、前端安裝有高清短鏡頭的高清攝像機(jī)、隔熱耐高溫防護(hù)墊、防護(hù)內(nèi)套、支撐管和線纜引入底座，防護(hù)外套包括防護(hù)前套和防護(hù)后套，防護(hù)前套以存在縫隙的方式套裝在防護(hù)內(nèi)套的外層并構(gòu)成封閉的雙層結(jié)構(gòu)，前端安裝有高清短鏡頭的高清攝像機(jī)套裝在隔熱耐高溫防護(hù)墊內(nèi)并設(shè)置于防護(hù)前套內(nèi)部前端，在防護(hù)外套與防護(hù)內(nèi)套前端端頭中心處均開(kāi)設(shè)有一與短鏡頭位于同一軸線上的小孔;防護(hù)后套套裝在防護(hù)前套后端并與防護(hù)前套一體連接，在防護(hù)后套內(nèi)且靠近防護(hù)前套后端端部側(cè)壁上設(shè)有外層冷氣入口，線纜引入底座固定在防護(hù)后套后端端部，支撐管設(shè)置在防護(hù)外套內(nèi)且一端端部壓配在隔熱耐高溫防護(hù)墊上、另一端壓配在線纜引入底座上;在線纜引入底座上設(shè)有進(jìn)線口，連接高清攝像機(jī)的線纜從進(jìn)線口中穿出并連接至現(xiàn)場(chǎng)控制箱，用于向工控機(jī)輸送圖像信號(hào);在防護(hù)外套后端側(cè)壁上設(shè)有用于與冷卻氣氣源連通的進(jìn)氣口，在支撐管后端側(cè)壁上設(shè)有內(nèi)層冷卻氣入口。
[0008]具體地，隔熱耐高溫防護(hù)墊為中空?qǐng)A柱體結(jié)構(gòu)，沿隔熱耐高溫防護(hù)墊內(nèi)壁圓周方向向內(nèi)凹陷形成有螺旋式通氣槽，在靠近隔熱耐高溫防護(hù)墊兩端端部的外壁上各加工有一用于設(shè)置支撐環(huán)的環(huán)形座套，在兩個(gè)環(huán)形座套之間且沿隔熱耐高溫防護(hù)墊側(cè)壁上圓周方向加工有多排螺孔;其中，螺旋式通氣槽的內(nèi)壁與高清攝像機(jī)的外壁相適應(yīng)，隔熱耐高溫防護(hù)墊的外徑略小于防護(hù)內(nèi)套的內(nèi)徑，套裝在隔熱耐高溫防護(hù)墊外側(cè)的支撐環(huán)的外徑與防護(hù)內(nèi)套的內(nèi)徑相適應(yīng)。在材料選擇上，隔熱耐高溫防護(hù)墊采用耐高溫合金材料制成，優(yōu)選為硬質(zhì)鋁合金復(fù)合材料;支撐環(huán)優(yōu)選采用鐵氟龍復(fù)合材料制成;前端安裝有高清高清短鏡頭的高清攝像機(jī)套裝在隔熱耐高溫防護(hù)墊內(nèi)并通過(guò)插裝在多排螺孔上的螺釘固定安裝在隔熱耐高溫防護(hù)墊內(nèi)。
[0009]通過(guò)具有雙層通冷卻氣結(jié)構(gòu)的雙氣冷高溫探頭和具有特殊結(jié)構(gòu)采用特選材料制成的隔熱耐高溫防護(hù)墊，實(shí)現(xiàn)了將原來(lái)帶長(zhǎng)鏡頭的普通相機(jī)裝在爐外改為本申請(qǐng)中將帶高清短鏡頭的高清相機(jī)伸入爐內(nèi)，這一改進(jìn)使得采集到的爐內(nèi)工況畫面更清晰、不失真。在原有設(shè)計(jì)中，由于普通相機(jī)放在爐外(防護(hù)套低溫區(qū))，因此必須為其配置尺寸較長(zhǎng)的鏡頭，導(dǎo)致因距離爐內(nèi)的畫面較遠(yuǎn)而采集到的畫面不清晰，難以觀察到爐內(nèi)工件的運(yùn)動(dòng)情況;而如果采用高清相機(jī)加高清短鏡頭伸入爐內(nèi)，雖然可直接觀察到爐內(nèi)的工作狀態(tài)，采集到畫面非常清晰、不失真，滿足客戶要求，但同時(shí)帶來(lái)的問(wèn)題是高清相機(jī)和高清短鏡頭放在高溫區(qū)，要想保證正常工作，必須采用特種防護(hù)技術(shù)，以使得高清晰光學(xué)鏡頭得以在爐內(nèi)高溫環(huán)境下連續(xù)正常使用，并且高清鏡頭為保證鏡筒在高溫環(huán)境下使用，使得各鏡片組之間都有充足的膨脹間隙，因此光學(xué)精度最高不能超過(guò)四級(jí)，為解決膨脹間隙問(wèn)題，經(jīng)過(guò)反復(fù)研究和試驗(yàn)，通過(guò)采用具有特殊結(jié)構(gòu)的雙氣冷高溫探頭和在探頭套內(nèi)設(shè)置隔熱的耐高溫防護(hù)墊，將光學(xué)精度由采用高溫鏡頭的四級(jí)精度提升到使用光學(xué)鏡頭的五級(jí)精度，即使在爐內(nèi)高溫的情況下，也可以保證高清相機(jī)在高溫探頭防護(hù)套內(nèi)，且捕捉的畫面清晰、不失真。
[0010]水冷基板設(shè)置在高溫窯爐爐門處的外壁上，在其側(cè)壁上分別設(shè)有用于與水源連接的冷卻水入口和冷卻水出口，通過(guò)冷水循環(huán)使高溫窯爐爐門處的爐壁溫度降低，防止?fàn)t壁熱量熱傳導(dǎo)給雙氣冷高溫探頭，使探頭溫度過(guò)高。
[0011 ]自動(dòng)閉合式爐門裝置包括自高溫窯爐爐口處向外部延伸出的一容置外殼，在容置外殼與爐口相對(duì)位置設(shè)有一與爐口相適應(yīng)的開(kāi)口，沿開(kāi)口邊沿向內(nèi)延伸形成有爐門口套，在爐門口套上沿設(shè)置一向容置外殼內(nèi)開(kāi)啟的用于封閉容置外殼開(kāi)口的爐門，爐門通過(guò)轉(zhuǎn)軸與爐門口套上沿活動(dòng)連接且在轉(zhuǎn)軸上還設(shè)置有側(cè)壁壓配在爐門內(nèi)板上的凸輪，使雙氣冷高溫探頭由爐外向爐內(nèi)插入的過(guò)程中，當(dāng)雙氣冷高溫探頭前端接觸到爐門時(shí)，爐門相當(dāng)于杠桿力臂帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸向順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，同時(shí)也使得凸輪沿水平方向旋轉(zhuǎn)了一個(gè)角度，探頭繼續(xù)插入爐門完全打開(kāi);而當(dāng)雙氣冷高溫探頭由爐內(nèi)向爐外退出的時(shí)候，當(dāng)雙氣冷高溫探頭前端脫離爐門時(shí)，凸輪在偏心重力的作用下帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸以及爐門向逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，使得緊緊貼在爐門口套上，完成爐門關(guān)閉動(dòng)作。
[0012]鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在一固定架上的傳動(dòng)裝置、移動(dòng)小車和光軸;傳動(dòng)裝置包括電機(jī)、安裝在電機(jī)軸上的主動(dòng)齒輪、與主動(dòng)齒輪嚙合連接的被動(dòng)齒輪、與被動(dòng)齒輪軸連接的第一鏈輪和通過(guò)鏈條帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的第二鏈輪;移動(dòng)小車穿裝在與鏈條平行且位于鏈條下方的光軸上，移動(dòng)小車與鏈條之間鏈接，隨鏈條往復(fù)轉(zhuǎn)動(dòng)在光軸上往復(fù)運(yùn)動(dòng)，控制雙氣冷高溫探頭插入或退出爐內(nèi)。
[0013]相對(duì)于本實(shí)用新型中的鏈?zhǔn)絺鲃?dòng)機(jī)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)中普遍使用的絲杠傳動(dòng)裝置采用絲杠絲母?jìng)鬟f扭矩，支撐鋼管作為導(dǎo)向，由于絲杠在支撐鋼管內(nèi)部不利于維護(hù)清掃，如果長(zhǎng)時(shí)間積灰不進(jìn)行清理在絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就很容易將絲杠上的灰塵及雜質(zhì)帶到絲母里去，再加上支撐鋼管是由黑色金屬制成容易產(chǎn)生銹蝕及受熱變形從而加大了絲杠傳動(dòng)的扭矩造成了電機(jī)在超負(fù)荷的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重時(shí)造成電機(jī)損壞使傳動(dòng)部分失靈，在遇到特殊情況下不能退出高溫探頭套導(dǎo)致探頭套和攝像機(jī)及鏡頭燒壞，進(jìn)而影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行。
[0014]具體地，移動(dòng)小車包括車架、四個(gè)滾輪和防塵刮掃裝置，車架設(shè)置有兩條縱向平行的上固定桿和下固定桿，在上固定桿和下固定桿上分別穿裝有兩個(gè)滾輪，每個(gè)滾輪中部均形成有與光軸外徑相適應(yīng)的V型槽;光軸為兩條且縱向平行設(shè)置在傳動(dòng)裝置下方并固定在固定架上;移動(dòng)小車通過(guò)滾輪