專(zhuān)利名稱(chēng)：一種回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，更具體的說(shuō)是一種利用紅外線測(cè)溫原理監(jiān)測(cè)回轉(zhuǎn)窯筒體溫度的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程中，最重要的工藝環(huán)節(jié)是熟料的煅燒，回轉(zhuǎn)窯是該環(huán)節(jié)的核心，它的運(yùn)轉(zhuǎn)情況直接關(guān)系到熟料的產(chǎn)量、質(zhì)量和原材料及燃料消耗。溫度過(guò)高、熱振蕩過(guò)大會(huì)損壞回轉(zhuǎn)窯的窯襯，嚴(yán)重時(shí)將殃及窯筒體?？梢哉f(shuō)，回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)過(guò)程中決定窯能否優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗地生產(chǎn)熟料和安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素是窯襯。因此，在窯運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，及時(shí)了解窯狀況，及時(shí)采取相應(yīng)的措施，防止窯襯及窯筒體損壞是回轉(zhuǎn)窯經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證。
窯筒體表面溫度經(jīng)處理分析后能客觀及時(shí)地反映窯內(nèi)狀況。通過(guò)監(jiān)測(cè)窯筒體溫度及時(shí)掌握筒體表面溫度及其變化，可以幫助操作者了解窯內(nèi)狀況，有效的改善窯的操作，防止窯襯及窯筒體損環(huán)，顯著地提高經(jīng)濟(jì)效益。
過(guò)去，窯體溫度檢測(cè)的方式是定時(shí)到回轉(zhuǎn)窯前用手持探測(cè)器進(jìn)行分段、分點(diǎn)測(cè)試。其勞動(dòng)強(qiáng)度大，測(cè)試面粗，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題晚。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本系統(tǒng)利用紅外輻射測(cè)溫原理檢測(cè)窯筒體表面溫度，通過(guò)遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀和伺服控制掃描系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)熱成像系統(tǒng)組成了自動(dòng)掃描測(cè)溫系統(tǒng)?？梢詷O大地減小勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)事故，提高窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率和產(chǎn)量、質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和非計(jì)劃停窯時(shí)間。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，由窯體位置編碼器、窯筒同步信號(hào)發(fā)生器、周向坐標(biāo)系統(tǒng)、測(cè)溫箱、通訊適配器、工業(yè)計(jì)算機(jī)組成，其中窯體位置編碼器、窯筒同步信號(hào)發(fā)生器安裝在被測(cè)回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動(dòng)軸上，測(cè)溫箱安裝在窯筒上方。
周向坐標(biāo)系統(tǒng)由安裝在被測(cè)窯筒表面的無(wú)觸點(diǎn)光電傳感器組成，窯體位置編碼器與周向坐標(biāo)系統(tǒng)相連。
測(cè)溫箱內(nèi)裝有遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器和微電腦控制器。微電腦控制器檢測(cè)窯筒的周向角度，根據(jù)窯筒角度控制步進(jìn)電機(jī)，改變遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀的測(cè)溫角度；測(cè)溫箱內(nèi)的遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀與微電腦控制器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；窯體位置編碼器、窯筒同步信號(hào)發(fā)生器通過(guò)控制電纜與微電腦控制器連接，將生成的信號(hào)送給微電腦控制器；微電腦控制器將接收到的溫度數(shù)據(jù)和相應(yīng)的位置信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式；微電腦控制器通過(guò)通訊適配器與工業(yè)計(jì)算機(jī)相連，將轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的溫度數(shù)據(jù)和相應(yīng)的位置信息傳送到工業(yè)計(jì)算機(jī)。工業(yè)計(jì)算機(jī)將接收到的溫度數(shù)據(jù)和相應(yīng)的位置信息處理后顯示出來(lái)。
本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的測(cè)溫箱的箱體為雙層密封箱體，層間有獨(dú)立的通風(fēng)和空氣過(guò)濾系統(tǒng)?？梢杂行Х乐构I(yè)現(xiàn)場(chǎng)粉塵和有害氣體的侵蝕。本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的微電腦控制器由單片微處理器系統(tǒng)組成，完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，軸向和周向坐標(biāo)自動(dòng)跟蹤、將遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀測(cè)得的溫度信號(hào)及其相應(yīng)的位置信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的數(shù)據(jù)預(yù)處理任務(wù)。
本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括在窯筒周邊安裝的窯周向定位開(kāi)關(guān)，其通過(guò)控制電纜與微電腦控制器連接，將生成的信號(hào)送給微電腦控制器；窯周向定位開(kāi)關(guān)可以由無(wú)觸點(diǎn)光電傳感器實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工業(yè)計(jì)算機(jī)上連接有打印機(jī)，可以將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果打印出來(lái)。
本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在工作時(shí)，安裝在窯筒上方的測(cè)溫箱內(nèi)的遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀對(duì)窯筒進(jìn)行掃描，同時(shí)微電腦控制器檢測(cè)窯筒的周向角度，根據(jù)窯筒角度控制步進(jìn)電機(jī)，不斷改變遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀的測(cè)溫角度。遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀對(duì)窯筒體表面溫度連續(xù)在線檢測(cè)得到的數(shù)據(jù)，首先送入測(cè)溫箱內(nèi)的單片微處理器系統(tǒng)，單片微處理器系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理后，通過(guò)通訊適配器與工業(yè)計(jì)算機(jī)相連，將溫度數(shù)據(jù)傳送到工業(yè)計(jì)算機(jī)。工業(yè)計(jì)算機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)處理后，把溫度和相應(yīng)的位置信號(hào)以圖表的形式顯示在監(jiān)視器上或者打印出來(lái)。
在窯筒周邊安裝有窯周向定位開(kāi)關(guān)，當(dāng)掃描到定位開(kāi)關(guān)時(shí)，單片機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)清零。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)1、系統(tǒng)采用高精度紅外測(cè)溫傳感器，反應(yīng)快，測(cè)溫準(zhǔn)確，環(huán)境適應(yīng)性好。
2、單片微處理器組成的控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)字處理能力強(qiáng)，精度高。
3、周向坐標(biāo)和爐窯周向定位開(kāi)關(guān)均由無(wú)觸點(diǎn)光電傳感器實(shí)現(xiàn)，安裝方便，使用可靠，維護(hù)工作量小。
4、采用單片機(jī)控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)能準(zhǔn)確跟蹤爐窯的旋轉(zhuǎn)，保證溫度圖象坐標(biāo)的準(zhǔn)確性。


以下是附圖說(shuō)明附圖是本實(shí)用新型回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制原理圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述在附圖中，實(shí)施例所設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和控制室設(shè)備，其中現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備包括由一個(gè)無(wú)觸點(diǎn)光電傳感器實(shí)現(xiàn)的窯周向定位開(kāi)關(guān)、一個(gè)窯體位置編碼器、一個(gè)窯筒同步信號(hào)發(fā)生器和一個(gè)測(cè)溫箱、由無(wú)觸點(diǎn)光電傳感器實(shí)現(xiàn)的周向坐標(biāo)系統(tǒng)，其中窯周向定位開(kāi)關(guān)安裝在窯筒周邊，窯體位置編碼器、窯筒同步信號(hào)發(fā)生器安裝在被測(cè)回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動(dòng)軸上，周向坐標(biāo)系統(tǒng)安裝在被測(cè)窯筒表面，測(cè)溫箱安裝在窯筒上方。測(cè)溫箱內(nèi)裝有遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器和微電腦控制器，微電腦控制器由單片微處理器系統(tǒng)組成。
微電腦控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)連接，控制步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)與遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀連接，驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀改變測(cè)溫角度。
測(cè)溫箱內(nèi)的遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀與微電腦控制器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。
窯體位置編碼器、窯筒同步信號(hào)發(fā)生器通過(guò)控制電纜與微電腦控制器連接，將生成的信號(hào)送給微電腦控制器。
窯周向定位開(kāi)關(guān)通過(guò)控制電纜與微電腦控制器連接，將生成的信號(hào)送給微電腦控制器。
在工作時(shí)，窯筒體位置編碼器生成的根據(jù)周向坐標(biāo)系統(tǒng)生成周向位置編碼信號(hào)，窯筒體同步信號(hào)發(fā)生器生成同步信號(hào)，上述信號(hào)通過(guò)控制電纜傳送到測(cè)溫箱內(nèi)的微電腦控制器，微電腦控制器根據(jù)檢測(cè)到的周向位置編碼和同步信號(hào)，得出窯筒的周向角度和初始位置。由單片機(jī)組成的控制器根據(jù)周向位置編碼信號(hào)確定回轉(zhuǎn)窯旋轉(zhuǎn)速度的坐標(biāo)值，并根據(jù)該信號(hào)確定步進(jìn)機(jī)軸向掃描的速度，并確定測(cè)得溫度的坐標(biāo)?；剞D(zhuǎn)窯每旋轉(zhuǎn)一周，同步開(kāi)關(guān)動(dòng)作，發(fā)出同步信號(hào)。以此確定掃描坐標(biāo)原點(diǎn)。
控制室設(shè)備包括通訊適配器、工業(yè)計(jì)算機(jī)和打印機(jī)。工業(yè)計(jì)算機(jī)通過(guò)通訊適配器與測(cè)溫箱內(nèi)的微電腦控制器相連，接收來(lái)自微電腦控制器的數(shù)據(jù)。工業(yè)計(jì)算機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)處理后，把溫度和相應(yīng)的位置信號(hào)以圖表的形式顯示在監(jiān)視器上，并形成窯溫歷史數(shù)據(jù)庫(kù)(可記錄兩年得歷史數(shù)據(jù))；溫度異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)(聲響信號(hào)和顯示信號(hào))；溫度歷史數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)打印?？刂剖覂?nèi)的工業(yè)計(jì)算機(jī)可接入企業(yè)的局域網(wǎng)，上位機(jī)管理系統(tǒng)通過(guò)企業(yè)的局域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制室內(nèi)的工業(yè)計(jì)算機(jī)的管理。
權(quán)利要求1.一種回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于由窯體位置編碼器、窯筒同步信號(hào)發(fā)生器、周向坐標(biāo)系統(tǒng)、測(cè)溫箱、通訊適配器、工業(yè)計(jì)算機(jī)組成，其中窯體位置編碼器、窯筒同步信號(hào)發(fā)生器安裝在被測(cè)回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動(dòng)軸上，測(cè)溫箱安裝在窯筒上方；測(cè)溫箱內(nèi)裝有遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀、步進(jìn)電機(jī)及驅(qū)動(dòng)器和微電腦控制器，微電腦控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)器與步進(jìn)電機(jī)連接，控制步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)與遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀連接，驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀改變測(cè)溫角度；測(cè)溫箱內(nèi)的遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀與微電腦控制器連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送；周向坐標(biāo)系統(tǒng)由安裝在被測(cè)窯筒表面的無(wú)觸點(diǎn)光電傳感器組成，窯體位置編碼器與周向座標(biāo)系統(tǒng)相連；窯體位置編碼器、窯筒同步信號(hào)發(fā)生器通過(guò)控制電纜與微電腦控制器連接，將生成的信號(hào)送給微電腦控制器；測(cè)溫箱內(nèi)的微電腦控制器通過(guò)通訊適配器與工業(yè)計(jì)算機(jī)相連，將溫度數(shù)據(jù)和相應(yīng)的位置信息傳送到工業(yè)計(jì)算機(jī)；工業(yè)計(jì)算機(jī)將接收到的溫度數(shù)據(jù)和相應(yīng)的位置信息處理后顯示出來(lái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于測(cè)溫箱的箱體為雙層密封箱體，層間有獨(dú)立的通風(fēng)和空氣過(guò)濾系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述微電腦控制器由單片微處理器系統(tǒng)組成，完成對(duì)步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)，軸向和周向坐標(biāo)自動(dòng)跟蹤、將遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀測(cè)得的溫度信號(hào)及其相應(yīng)的位置信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式的數(shù)據(jù)預(yù)處理任務(wù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括安裝在窯筒周邊的窯周向定位開(kāi)關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于還包括安裝在窯筒周邊的窯周向定位開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于窯周向定位開(kāi)關(guān)由無(wú)觸點(diǎn)光電傳感器實(shí)現(xiàn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于窯周向定位開(kāi)關(guān)由無(wú)觸點(diǎn)光電傳感器實(shí)現(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述工業(yè)計(jì)算機(jī)上連接有打印機(jī)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體的說(shuō)是一種回轉(zhuǎn)窯筒體溫度紅外掃描監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要由窯體位置編碼器、窯筒同步信號(hào)發(fā)生器、周向坐標(biāo)系統(tǒng)、測(cè)溫箱、通訊適配器、工業(yè)計(jì)算機(jī)組成。本實(shí)用新型可以減少勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)事故，提高窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率和產(chǎn)量、質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和非計(jì)劃停窯時(shí)間。
文檔編號(hào)F23N5/08GK2694128SQ0326680
公開(kāi)日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2003年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月4日
發(fā)明者李正熙, 張永忠, 李穎紅, 王捷, 宋浩, 孫德輝, 胡敦利, 王峰 申請(qǐng)人:北方工業(yè)大學(xué)