氣冷型高溫攝像探頭的製作方法

2023-09-24 03:12:40

專利名稱：氣冷型高溫攝像探頭的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及高溫攝像探頭，尤其涉及氣冷型高溫攝像探頭。
背景技術：
目前，工業爐子在冶金、化工、電力等行業已成為必不可少的設備。為了了解或觀察爐內的工作狀態，通常需要將高溫攝像探頭伸入爐內獲取視頻圖像，供操作人員觀看、分析或處理。一般情況下，爐內的工作溫度在500°C至1200°C左右，為了防止伸入爐內的高溫攝像探頭被燒壞，除了製作攝像探頭的材料需要能夠耐高溫之外，還需要用冷卻介質對高溫攝像探頭進行冷卻，才能保證高溫攝像探頭的安全。高溫攝像探頭的冷卻方式一般分為水冷型、氣冷型和水氣複合型三種，不同的冷卻方式，高溫攝像探頭的結構也有所不同，其中使用最多的是氣冷型。現有氣冷型高溫攝像探頭的結構如下參見圖1，氣冷型高溫攝像探頭包括鏡頭管1、內護套管2、外護套管3、探頭底盤4、爐襯套5和攝像機10。鏡頭管1安裝在探頭底盤 4的中心軸線上，鏡頭管1前端裝有鏡片，後端穿過探頭底盤4與攝像機10相連。內、外護套管2、3從內到外依次套裝在鏡頭管1上，鏡頭管1與內護套管2之間留有間隙形成內層氣道7，內護套管2與外護套管3之間留有間隙形成外層氣道8，內、外護套管2、3的前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，後端安裝在探頭底盤4上，且鏡頭管1和內、外護套管2、3 同軸設置。爐襯套5通過耐材17垂直預埋在爐牆6中，爐襯套5的前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，後端端面與固定在爐牆6外表面的爐牆連接體22外側面處於同一平面， 爐襯套5的長度為爐牆6厚度與爐牆連接體22厚度之和。鏡頭管1和內、外護套管2、3從爐襯套5的後端伸入爐襯套5內腔，外護套管3外側面與爐襯套5內側面形成爐襯氣道9， 且爐襯套5後端面與探頭底盤4前端面貼合。探頭底盤4上開有內層進氣口 11和外層進氣口 12，爐牆連接體22上開有爐襯進氣口 13，冷卻氣體通過上述三個進氣口分別輸入到內層氣道7、外層氣道8和爐襯氣道9中。上述攝像機10設置在攝像機罩15內，攝像機罩15 安裝在探頭底盤4後端面上。探頭底盤4上開有T型氣槽18，T型氣槽18位於探頭底盤4 中心軸線的下方，T型氣槽18的底部埠與內層進氣口 11相通，T型氣槽18頂部的第一埠 19與內層氣道7相通，T型氣槽18頂部的第二埠 20與攝像機罩15的內腔相通。上述攝像裝置在獲取爐內圖像時，為了防止鏡頭管被燒壞，就通過探頭底盤上的二個進氣口和爐牆連接體上的一個進氣口將冷卻氣體輸送到三層氣道中，形成了內層、外層和爐襯三層氣體保護層對鏡頭管實施降溫。由於冷卻氣體流經三層氣道後均由窺視孔直接送入爐內，因此該冷卻氣體的消耗量較大，使用效率較低，且大量的冷卻氣體進入爐內會增加爐子的能耗，更有甚者會影響到爐子的溫度場。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種氣冷型高溫攝像探頭，該高溫攝像探頭能提高冷卻氣體的使用效率，減少冷卻氣體的消耗量，從而降低爐子的能耗，減少冷卻氣體對爐子溫度場的影響。本實用新型是這樣實現的一種氣冷型高溫攝像探頭，包括鏡頭管、內護套管、外護套管、探頭底盤、爐襯套和攝像機，鏡頭管安裝在探頭底盤的中心軸線上且與攝像機相連，內、外護套管從內到外套裝在鏡頭管上，鏡頭管與內護套管之間形成內層氣道，內護套管與外護套管之間形成外層氣道，內、外護套管前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，後端安裝在探頭底盤上，且鏡頭管、內護套管和外護套管同軸設置，爐襯套垂直設置在爐牆中，鏡頭管和內、外護套管從爐襯套的後端伸入爐襯套內腔，外護套管與爐襯套之間形成爐襯氣道，爐襯套前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，後端端面與探頭底盤前端面貼合，探頭底盤上開有進氣口 ；所述高溫攝像探頭還包括玻璃片，玻璃片安裝在外護套管前端的窺視孔內；所述探頭底盤上開有冷卻氣進氣口，冷卻氣進氣口與內層氣道相通，內層氣道通過內護套管前端的窺視孔與外層氣道相通，外護套管的後端開有若干個通氣孔，外層氣道通過通氣孔與爐襯氣道相通， 爐襯氣道通過爐襯套前端的窺視孔與爐子相通。所述的探頭底盤內設有T型氣槽，T型氣槽的底部埠與冷卻氣進氣口相通，T型氣槽頂部的第一埠與內層氣道相通，T型氣槽頂部的第二埠與攝像機罩的內腔相通。所述玻璃片為光學玻璃片。本實用新型是對現有氣冷型高溫攝像探頭的改進。本實用新型中的外護套管前端的窺視孔上裝有光學玻璃片，該光學玻璃片在滿足鏡頭光學需求的同時，能有效阻止外層氣道內的冷卻氣體直接進入爐子；外護套管後端開有若干個通氣孔，將外層氣道與爐襯氣道連通。探頭底盤上開有一個冷卻氣進氣口，冷卻氣進氣口與探頭底盤上的T型氣槽底部埠相通，冷卻氣體經T型氣槽被分為兩路。一路冷卻氣體通過T型氣槽頂部的第一埠進入內層氣道，該路冷卻氣體流經內層氣道後從內層護套管的窺視孔流出，由於受到外護套管上光學玻璃片的阻擋，該路冷卻氣體折返進入外層氣道內並流經外層氣道後，通過外護套管後端的通氣孔進入爐襯氣道，由於爐襯套後端端面與探頭底盤前端面貼合，因此該路冷卻氣體再次折返往爐襯套前端窺視孔的方向流去，最後該路冷卻氣體從爐襯套前端的窺視孔排出進入爐子，即該路冷卻氣體在高溫攝像探頭的氣道內往複流經三次後才進入爐子，僅用一層冷卻氣體的流量可以取得相當於三層冷卻氣體的冷卻效果，從而提高了冷卻氣體的使用效率；另一路冷卻氣體通過T型氣槽頂部的第二埠進入攝像機罩內，對攝像機罩內的攝像機進行冷卻降溫，起到保護攝像機的作用，並從攝像機罩上的出氣孔排出攝像機罩。本實用新型能提高冷卻氣體的使用效率，減少冷卻氣體的消耗量，從而降低爐子的能耗，減少冷卻氣體對爐子溫度場的影響。

圖1為現有氣冷型高溫攝像探頭的結構示意圖；圖2為本實用新型氣冷型高溫攝像探頭的結構示意圖；圖3為本實用新型的安裝示意圖。圖中1鏡頭管，2內護套管，3外護套管，4探頭底盤，5爐襯套，6爐牆，7內層氣道，8外層氣道，9爐襯氣道，10攝像機，11內層進氣口，12外層進氣口，13爐襯進氣口，14玻璃片，15攝像機罩，16通氣孔，17耐材，18T型氣槽，19第一埠，20第二埠，21出氣孔，22 爐牆連接體，23進退裝置，24懸臂，25冷卻氣進氣口，Il為冷卻氣體在內層氣道內的流動方向，12為冷卻氣體在外層氣道內的流動方向，13為冷卻氣體在爐襯氣道內的流動方向。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。參見圖2，一種氣冷型高溫攝像探頭，包括鏡頭管1、內護套管2、外護套管3、玻璃片14、探頭底盤4、爐襯套5和攝像機10。鏡頭管1安裝在探頭底盤4的中心軸線上，鏡頭管1前端裝有鏡片，後端穿過探頭底盤4與攝像機10相連。內、外護套管2、3從內到外依次套裝在鏡頭管1上，鏡頭管1與內護套管2之間留有間隙形成內層氣道7，內護套管2與外護套管3之間留有間隙形成外層氣道8。內、外護套管2、3前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，其中，外護套管3前端的窺視孔內安裝有玻璃片14。在本實用新型中，外護套管3前端的窺視孔內安裝有光學玻璃片，在滿足鏡頭光學需求的同時，又能有效阻止外層氣道8內的冷卻氣體直接進入爐子。內、外護套管2、3的後端均安裝在探頭底盤4上，且鏡頭管1和內、外護套管2、3同軸設置；外護套管3的後端還開有若干個通氣孔16。爐襯套5通過耐材17垂直設置在爐牆6中，鏡頭管1和內、外護套管2、3從爐襯套5的後端伸入爐襯套5內腔，外護套管3與爐襯套5之間形成爐襯氣道9，爐襯氣道9與外層氣道8在通氣孔16的作用下相通。爐襯套5前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔， 後端端面與固定在爐牆6外表面的爐牆連接體22外側面處於同一平面，爐襯套5的長度為爐牆6厚度與爐牆連接體22厚度之和，且爐襯套5後端端面與探頭底盤4前端面貼合。在本實用新型中，探頭底盤4後端面上安裝有攝像機罩15，攝像機罩15內設置有攝像機10，且攝像機罩15上開有出氣孔21。探頭底盤4上開有冷卻氣進氣口 25，探頭底盤4內設有T型氣槽18，T型氣槽18位於探頭底盤4中心軸線的下方，T型氣槽18的底部埠與冷卻氣進氣口 25相通，T型氣槽18頂部的第一埠 19與內層氣道7相通，T型氣槽18頂部的第二埠 20與攝像機罩15的內腔相通，即冷卻氣體通過冷卻氣進氣口 25進入後，經T型氣槽18被分為兩路，一路冷卻氣體進入內層氣道7，另一路冷卻氣體進入攝像機罩15內。內層氣道7通過內護套管2前端的窺視孔與外層氣道8相通，外層氣道8通過通氣孔16與爐襯氣道9相通，爐襯氣道9通過爐襯套5前端的窺視孔與爐子相通。本實用新型是這樣工作的使用前，參見圖3，先將爐襯套5用耐材17垂直預埋在爐牆6中，爐襯套5後端端面與固定在爐牆6外表面的爐牆連接體22外側面處於同一平面。將進退裝置23垂直安裝在爐牆連接體22上，進退裝置23下方設置有由鏡頭管1、內護套管2、外護套管3、探頭底座 4、攝像機10和攝像機罩15組合而成的組合體，且該組合體中的探頭底座4通過懸臂24與進退裝置23相連，組合體中的鏡頭管1與爐襯套5同軸，並與進退裝置23保持平行。在外力的作用下，進退裝置23能帶動該組合體沿鏡頭管1的軸向作前後移動，即進退裝置23能帶動高溫攝像探頭進入工位或退出工位。使用時，進退裝置23帶動高溫攝像探頭進入工位，使爐襯套5後端端面與探頭底盤4前端面貼合。冷卻氣體從冷卻氣進氣口 25進入，經T型氣槽18被分為兩路。一路冷卻氣體通過T型氣槽18頂部的第一埠 19進入內層氣道7，該路冷卻氣體按Il方向流經內層氣道7後從內層護套管2的窺視孔流出；由於受到外護套管3上玻璃片 14的阻擋，該路冷卻氣體折返進入外層氣道8內並按12方向流經外層氣道8，冷卻氣體受到外護套管3後端的阻擋便從通氣孔16進入爐襯氣道9內；由於爐襯套5後端端面與探頭底盤4前端面貼合，因此該路冷卻氣體再次折返按13方向往爐襯套5前端窺視孔的方向流去，最後該路冷卻氣體從爐襯套5前端的窺視孔排出進入爐子，即該路冷卻氣體在高溫攝像探頭的氣道內往複流經三次後才進入爐子。另一路冷卻氣體通過T型氣槽18頂部的第二埠 20進入攝像機罩15內，對攝像機罩15內的攝像機10進行冷卻降溫，起到保護攝像機10的作用，並從攝像機罩15上的出氣孔21排出攝像機罩15。本實用新型能提高冷卻氣體的使用效率，減少冷卻氣體的消耗量，從而降低爐子的能耗，減少冷卻氣體對爐子溫度場的影響。
權利要求1.一種氣冷型高溫攝像探頭，包括鏡頭管、內護套管、外護套管、探頭底盤、爐襯套和攝像機，鏡頭管安裝在探頭底盤的中心軸線上且與攝像機相連，內、外護套管從內到外套裝在鏡頭管上，鏡頭管與內護套管之間形成內層氣道，內護套管與外護套管之間形成外層氣道， 內、外護套管前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，後端安裝在探頭底盤上，且鏡頭管、 內護套管和外護套管同軸設置，爐襯套垂直設置在爐牆中，鏡頭管和內、外護套管從爐襯套的後端伸入爐襯套內腔，外護套管與爐襯套之間形成爐襯氣道，爐襯套前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，後端端面與探頭底盤前端面貼合，探頭底盤上開有進氣口 ；其特徵是所述高溫攝像探頭還包括玻璃片，玻璃片安裝在外護套管前端的窺視孔內；所述探頭底盤上開有冷卻氣進氣口，冷卻氣進氣口與內層氣道相通，內層氣道通過內護套管前端的窺視孔與外層氣道相通，外護套管的後端開有若干個通氣孔，外層氣道通過通氣孔與爐襯氣道相通，爐襯氣道通過爐襯套前端的窺視孔與爐子相通。
2.根據權利要求1所述的氣冷型高溫攝像探頭，其特徵是所述的探頭底盤內設有T 型氣槽，T型氣槽的底部埠與冷卻氣進氣口相通，T型氣槽頂部的第一埠與內層氣道相通，T型氣槽頂部的第二埠與攝像機罩的內腔相通。
3.根據權利要求1或2所述的氣冷型高溫攝像探頭，其特徵是所述玻璃片為光學玻璃片ο
專利摘要本實用新型公開了一種氣冷型高溫攝像探頭，包括鏡頭管、探頭底盤、爐襯套、玻璃片、攝像機和內、外護套管，鏡頭管與攝像機相連，內、外護套管套在鏡頭管上形成內、外層氣道，且鏡頭管與內、外護套管同軸設置在探頭底盤上，內、外護套管前端開有窺視孔，玻璃片裝在外護套管的窺視孔內，外護套管後端開有通氣孔，爐襯套設在爐牆中，鏡頭管和內、外護套管伸入爐襯套內，外護套管與爐襯套之間形成爐襯氣道，爐襯氣道與外層氣道相通，爐襯套前端開有窺視孔，後端面與探頭底盤前端面貼合，探頭底盤上開有一個與內層氣道相通的進氣口。所述高溫攝像探頭還包括玻璃片，玻璃片安裝在外護套管前端的窺視孔內；所述探頭底盤上開有冷卻氣進氣口，冷卻氣進氣口與內層氣道相通，內層氣道通過內護套管前端的窺視孔與外層氣道相通，外護套管的後端開有若干個通氣孔，外層氣道通過通氣孔與爐襯氣道相通，爐襯氣道通過爐襯套前端的窺視孔與爐子相通。本實用新型能提高冷卻氣體的使用效率，減少冷卻氣體的消耗量，從而降低爐子的能耗，減少冷卻氣體對爐子溫度場的影響。
文檔編號H04N5/225GK201945198SQ20112000798
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月12日 優先權日2011年1月12日
發明者傅春輝, 王水剛, 胡勇 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司