一種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置及其測量方法
2023-10-27 06:56:52
專利名稱：一種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置及其測量方法
技術領域：
本發明涉及一種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置及其測量方法，尤其是涉及一種主要用於在高溫環境下對目標物輻射進行收集、引導，進而連續檢測目標溫度的在線
測量裝置。
背景技術：
在煉焦業中，焦爐爐溫管理是生產中的關鍵環節，爐溫的高低變化直接關係到生產質量的好壞，因此，焦爐火道溫度的測量一直是焦爐生產中的重要工作內容。 目前，針對爐溫管理所使用的溫度測量方法多為安排操作人員使用紅外線測溫儀定時檢測，這就不可避免的使測量結果受到測溫地點、測溫時間點以及測量人員人為操作等外部因素的影響，導致測量結果並不能較為真實的反應出火道的真實溫度，影響對爐溫的管理。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的問題提供一種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置及其測量方法，其目的是可以通過在實驗室先行校準各部件位置，然後在現場直接快速安裝，並與遠端控制室通過光纖實現通信，免除了人工定時檢測帶來的各種問題。本發明的技術方案是該種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置包括鏡筒、調整反射筒、密封壓圈、物鏡調節圈、物鏡壓圈、反射鏡片壓蓋、分劃板壓圈、保護鏡壓圈、頂絲、光纖法蘭、密封鏡片、物鏡、反射鏡片、分劃板、保護鏡和墊圈，所述的鏡筒的前半部加工有裝配物鏡用的小螺距螺紋，可由此調節物鏡的位置，調整反射筒裝配入鏡筒內，物鏡經由物鏡調節圈和物鏡壓圈裝配在鏡筒的前端，物鏡前方裝有密封鏡片，所述的鏡筒的後部安裝有用以隔絕鏡筒內外環境的保護鏡，保護鏡的下方墊有墊圈，鏡筒後半部上還加工有安裝光纖法蘭的小平臺，小平臺開孔位置精確，並且孔軸線與平臺法線嚴格重合，以保證光纖的耦合精度；所述的調整反射筒帶有傾斜斜面，斜面角度為精確的45度，反射鏡片安裝在此斜面上，調整反射筒的外圓柱表面光潔度較高，可在鏡筒中滑動和轉動，通過調節調整反射筒可把物鏡收集的目標輻射反射入光纖中，所述的鏡筒後半部柱面上有兩個方向垂直的頂絲螺孔以固定住調整反射筒的位置；調整反射筒後部安裝有可觀察目標像大小和位置的分劃板；所述的鏡筒的最大檯面上設有均勻分布的三個固定孔，固定孔用以把此溫度在線測量裝置緊密固定在所需位置。所述的密封鏡片和物鏡均是由對紅外光透射率高的玻璃磨製而成。所述的反射鏡片是在加工出的光學級玻璃基底上鍍制對目標輻射波段全反的膜層。所述的分劃板上面刻劃有分度線，分劃板裝在調整反射筒上能夠觀察經物鏡成的目標像大小和位置的合適位置。
一種利用上述用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置進行溫度測量的方法，所述的測量方法包括I)將在線測量裝置固定在底座上，並且在幾米遠處放置一個合適大小的目標；2)通過調整反射筒上的分劃板觀察目標大小和位置，如果目標不在分劃板的中心，可調整系統方位；如果目標大小不合適，可通過調整在線監測裝置前端的物鏡來調整到合適的大小；3)物鏡固定後，利用放大鏡在光纖法蘭上方觀察一下目標像是否在法蘭內孔中心，如果不在法蘭內孔中心，則調整調整反射筒的位置來達到目標像在法蘭內孔中心；4)然後通過頂絲把調整反射筒固定緊；5)最後，做一下氣密性實驗，整個溫度在線測量裝置即可調試完成；6)在遠端控制室通過光纖實現通信，完成溫度在線測量。具有上述結構的該種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置及其測量方法具有以下優點I.該種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置通過在實驗室先行校準各部件位置，然後在現場直接快速安裝，並與遠端控制室通過光纖實現通信，避免了由於測溫地點、測溫時間點以及測量人員人為操作等對溫度管理帶來的不利影響，提高了溫度測量的準確性和
可靠性。2.該種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置機械裝置穩定可靠，密封性能好，保證了光路的長期穩定性，距離係數大，測量精度高。3.該種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置結構簡潔，裝置小巧，佔用空間較小。
下面結合附圖對本發明作進一步說明圖I為本發明的結構示意圖。圖2為本發明的爆炸結構示意圖。在圖1-2中，I :鏡筒；2 :調整反射筒；3 :密封壓圈；4 :物鏡調節圈；5 :物鏡壓圈；6 :反射鏡片壓蓋；7 :分劃板壓圈；8 :保護鏡壓圈；9 :頂絲；10 :光纖法蘭；11 :密封鏡片；
12:物鏡；13 :反射鏡片；14 :分劃板；15 :保護鏡。
具體實施方式
由圖I和圖2所示結構結合可知，該種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置包括鏡筒I、調整反射筒2、密封壓圈3、物鏡調節圈4、物鏡壓圈5、反射鏡片壓蓋6、分劃板壓圈7、保護鏡壓圈8、頂絲9、光纖法蘭10、密封鏡片11、物鏡12、反射鏡片13、分劃板14、保護鏡15和墊圈。鏡筒I的前半部加工有裝配物鏡12用的小螺距螺紋，可由此調節物鏡12的位置，調整反射筒2裝配入鏡筒I內，物鏡12經由物鏡調節圈4和物鏡壓圈5裝配在鏡筒I的前端，物鏡12前方裝有密封鏡片11，鏡筒I的後部安裝有用以隔絕鏡筒內外環境的保護鏡15，保護鏡15的下方墊有墊圈，鏡筒I後半部上還加工有安裝光纖法蘭10的小平臺，小平臺開孔位置精確，並且孔軸線與平臺法線嚴格重合，以保證光纖的耦合精度；調整反射筒2帶有傾斜斜面，斜面角度為精確的45度，反射鏡片13安裝在此斜面上，調整反射筒2的外圓柱表面光潔度較高，可在鏡筒I中滑動和轉動，通過調節調整反射筒2可把物鏡12收集的目標輻射反射入光纖中，鏡筒I後半部柱面上有兩個方向垂直的頂絲螺孔以固定住調整反射筒2的位置；調整反射筒2後部安裝有可觀察目標像大小和位置的分劃板14 ;鏡筒I的最大檯面上設有均勻分布的三個固定孔，固定孔用以把此溫度在線測量裝置緊密固定在
所需位置。物鏡12是由對紅外光透射率高的玻璃磨製而成，其光潔度與中心度要求較高，從而保證系統的透過率高以及光路的一致性好。密封鏡片11也是由對紅外透射率高的玻璃磨製而成，用以密封鏡筒，隔絕內外環境，保證鏡筒內部光學器件不受外界各種氣體的侵蝕。光纖法蘭10是標準件，安裝在鏡筒I的小平臺上以連接光纖；反射鏡片13是在加工出的光學級玻璃基底上鍍制對目標輻射波段全反的膜層，膜層在高溫下不會有明顯的變 化而影響反射能力；分劃板14上面刻劃有分度線，分劃板14裝在調整反射筒2上能夠觀察經物鏡12成的目標像大小和位置的合適位置。利用上述用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置進行溫度測量的方法，測量方法包括I)將在線測量裝置固定在底座上，並且在幾米遠處放置一個合適大小的目標；2)通過調整反射筒2上的分劃板14觀察目標大小和位置，如果目標不在分劃板14的中心，可調整系統方位；如果目標大小不合適，可通過調整在線監測裝置前端的物鏡12來調整到合適的大小；3)物鏡12固定後，利用放大鏡在光纖法蘭10上方觀察一下目標像是否在法蘭內孔中心，如果不在法蘭內孔中心，則調整調整反射筒2的位置來達到目標像在法蘭內孔中心；4)然後通過頂絲9把調整反射筒2固定緊；5)最後，做一下氣密性實驗，整個溫度在線測量裝置即可調試完成；6)在遠端控制室通過光纖實現通信，完成溫度在線測量。該種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置通過在實驗室先行校準各部件位置，然後在現場直接快速安裝，並與遠端控制室通過光纖實現通信，避免了由於測溫地點、測溫時間點以及測量人員人為操作等對溫度管理帶來的不利影響，提高了溫度測量的準確性和可靠性，同時，機械裝置穩定可靠，密封性能好，保證了光路的長期穩定性，距離係數大，測量精度聞。
權利要求
1.一種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置，其特徵在於所述的溫度在線測量裝置包括鏡筒(I)、調整反射筒(2)、密封壓圈(3)、物鏡調節圈(4)、物鏡壓圈(5)、反射鏡片壓蓋(6)、分劃板壓圈(7)、保護鏡壓圈(8)、頂絲(9)、光纖法蘭(10)、密封鏡片(11)、物鏡(12)、反射鏡片(13)、分劃板(14)、保護鏡(15)和墊圈，所述的鏡筒(I)的前半部加工有裝配物鏡(12)用的小螺距螺紋，可由此調節物鏡(12)的位置，調整反射筒(2)裝配入鏡筒(I)內，物鏡(12)經由物鏡調節圈(4)和物鏡壓圈(5)裝配在鏡筒(I)的前端，物鏡(12)前方裝有密封鏡片(11)，所述的鏡筒(I)的後部安裝有用以隔絕鏡筒內外環境的保護鏡(15)，保護鏡(15)的下方墊有墊圈，鏡筒(I)後半部上還加工有安裝光纖法蘭(10)的小平臺，小平臺開孔位置精確，並且孔軸線與平臺法線嚴格重合，以保證光纖的耦合精度；所述的調整反射筒(2)帶有傾斜斜面，斜面角度為精確的45度，反射鏡片(13)安裝在此斜面上，調整反射筒(2)的外圓柱表面光潔度較高，可在鏡筒(I)中滑動和轉動，通過調節調整反射筒(2)可把物鏡(12)收集的目標輻射反射入光纖中，所述的鏡筒(I)後半部柱面上有兩個方向垂直的頂絲螺孔以固定住調整反射筒(2)的位置；調整反射筒(2)後部安裝有可觀察目標像大小和位置的分劃板(14);所述的鏡筒(I)的最大檯面上設有均勻分布的三個固定孔，固定孔用以把此溫度在線測量裝置緊密固定在所需位置。
2.根據權利要求I所述的一種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置，其特徵在於所述的密封鏡片(11)和物鏡(12)均是由對紅外光透射率高的玻璃磨製而成。
3.根據權利要求2所述的一種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置，其特徵在於所 述的反射鏡片(13)是在加工出的光學級玻璃基底上鍍制對目標輻射波段全反的膜層。
4.根據權利要求1-3任一項權利要求所述的一種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置，其特徵在於所述的分劃板(14)上面刻劃有分度線，分劃板(14)裝在調整反射筒(2)上能夠觀察經物鏡(12)成的目標像大小和位置的合適位置。
5.一種利用上述權利要求1-4任一項權利要求所述的用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置進行溫度測量的方法，其特徵在於所述的測量方法包括， 1)將在線測量裝置固定在底座上，並且在幾米遠處放置一個合適大小的目標； 2)通過調整反射筒(2)上的分劃板(14)觀察目標大小和位置，如果目標不在分劃板(14)的中心，可調整系統方位；如果目標大小不合適，可通過調整在線監測裝置前端的物鏡(12)來調整到合適的大小； 3)物鏡(12)固定後，利用放大鏡在光纖法蘭(10)上方觀察一下目標像是否在法蘭內孔中心，如果不在法蘭內孔中心，則調整調整反射筒(2)的位置來達到目標像在法蘭內孔中心； 4)然後通過頂絲(9)把調整反射筒(2)固定緊； 5)最後，做一下氣密性實驗，整個溫度在線測量裝置即可調試完成； > 6)在遠端控制室通過光纖實現通信，完成溫度在線測量。
全文摘要
本發明公開了一種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置及其測量方法，溫度在線測量裝置包括鏡筒、調整反射筒、密封壓圈、物鏡調節圈、物鏡壓圈、反射鏡片壓蓋、分劃板壓圈、保護鏡壓圈、頂絲、光纖法蘭、密封鏡片、物鏡、反射鏡片、分劃板、保護鏡和墊圈。該種用於焦爐立火道的溫度在線測量裝置通過在實驗室先行校準各部件位置，然後在現場直接快速安裝，並與遠端控制室通過光纖實現通信，避免了由於測溫地點、測溫時間點以及測量人員人為操作等對溫度管理帶來的不利影響，提高了溫度測量的準確性和可靠性，同時機械裝置穩定可靠，密封性能好，保證了光路的長期穩定性，距離係數大，測量精度高。
文檔編號C10B29/00GK102636268SQ201210091489
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月31日 優先權日2012年3月31日
發明者任強, 佘世雲, 吳宏傑, 孫晴亮, 寧芳青, 宮則強, 方亮青, 李強, 查旭東, 汪開保, 汪德才, 肖和森, 邱全山, 錢虎林, 陳松清 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司