專利名稱：一種水平成像的耐火度自動(dòng)測(cè)試儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于耐火材料測(cè)試技術(shù)，主要涉及一種水平成像的耐火度自動(dòng)測(cè)試儀。
背景技術(shù)：
耐火度是指被測(cè)耐火材料所制成的錐體(錐體可以是被測(cè)錐體或是標(biāo)準(zhǔn)測(cè) 溫錐)在受熱過(guò)程中發(fā)生彎倒時(shí)的彎倒溫度，所謂彎倒溫度是指錐體頂端彎倒 后碰到錐盤時(shí)所受到的溫度。耐火度是表征耐火材料高溫性能的一個(gè)重要技術(shù) 指標(biāo)，可以用該指標(biāo)對(duì)粘土或高鋁質(zhì)耐火材料進(jìn)行分級(jí)。為此，各國(guó)及國(guó)際上
制定了相應(yīng)的耐火材料耐火度測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)。如；《GB/T 7322-1997耐火材料耐 火度實(shí)驗(yàn)方法》標(biāo)準(zhǔn)中就測(cè)試儀器及耐火度的讀取作了相關(guān)描述。其核心之處 在于如何在高溫下發(fā)現(xiàn)錐體頂端彎倒并剛好碰到錐盤的表面的時(shí)刻以及該時(shí)刻 的爐膛溫度。
在現(xiàn)有耐火度測(cè)試儀器中，具代表性的儀器有三種，它們的耐火度測(cè)試方 》錢本相同，所不同的是加熱方式，分別采用了燃?xì)饧訜?，碳粒加熱和鉻酸鑭 發(fā)熱棒加熱或硅鉬棒加熱。現(xiàn)有儀器錐體耐火度的讀出是用被測(cè)錐體與已知溫 度的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫錐比贈(zèng)去進(jìn)行的，通常的做法是人工在高溫和強(qiáng)光狀態(tài)下觀察兩 者彎倒情況，用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫錐的耐火度來(lái)判斷被測(cè)錐體的耐火度。該方法缺乏利^ 學(xué)性和準(zhǔn)確性，為改善這一狀況而提出的"一種用于檢測(cè)耐火材料耐火度的高 溫電爐"(CN101144767A)專利申請(qǐng)，提出一種用鉻酸鑭棒做發(fā)熱體，且發(fā)熱 體為環(huán)形安裝的耐火度爐，提出在高溫區(qū)一頂鵬察孔的夕卜側(cè)設(shè)置攝像機(jī)，并將 攝像機(jī)通過(guò)視頻卡與計(jì)算機(jī)連接，其設(shè)置有旋轉(zhuǎn)和升降機(jī)構(gòu)，剛玉棒固定安裝 在旋轉(zhuǎn)和升降機(jī)構(gòu)的上端并在剛玉棒上端安放有錐盤4，試驗(yàn)錐盤5放置在錐盤 4上，在實(shí)驗(yàn)錐盤5內(nèi)設(shè)置被測(cè)錐體和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫錐由旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使錐翻頓時(shí)針旋 轉(zhuǎn)，使每，體(依次)在顯示器中顯現(xiàn)，人工依次觀察^4i體的彎倒情況， 或通過(guò)錄像回放人工依次觀察各，體的彎倒情況。該電爐所采用的鉻酸鑭棒
的優(yōu)點(diǎn)是使用溫度高，但在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，故而不便推廣。該電 爐的發(fā)熱體環(huán)型地安裝在錐盤及錐體的外面，在使用過(guò)程中鉻酸鑭棒會(huì)發(fā)出同 等的強(qiáng)光，錐體的四周光亮度基本相同，無(wú)對(duì)比度，成像困難。該電爐采用的 旋轉(zhuǎn)和升降機(jī)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是各錐體的受熱比較均勻，這是一種古典方法，但旋 轉(zhuǎn)的錐體的影像互相干擾，不易判斷錐體的彎倒形態(tài)，更難以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件 的自動(dòng)圖像解析及判斷彎倒溫度。即使能獲得錐體的影像，也只能依據(jù)人工依 次觀察各個(gè)錐體的彎倒情況，或通過(guò)錄像回放人工依次觀察各，體的彎倒情 況，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫錐的彎倒情況來(lái)推算試樣錐的彎倒溫度，是古典耐火度試驗(yàn) 方法的升級(jí)。用攝相頭取代人眼的直接觀察，無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，未提高測(cè)試效 率及準(zhǔn)確度。該專利所述的旋轉(zhuǎn)升降機(jī)構(gòu)及剛玉棒等裝置增加了電爐的散熱及 成本，其結(jié)構(gòu)也較復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即是提出一種水平成像的耐火度自動(dòng)測(cè)試儀，使其每次測(cè)試
可同時(shí)對(duì)多個(gè)靜態(tài)錐體進(jìn)行測(cè)試，自動(dòng)觀幌各^fi體的耐火度，從而提高測(cè)試 效率，節(jié)約能源，發(fā)熱體作為錐體的背景光源，有效地提高了錐體在高溫狀態(tài) 下的成像清晰度。
本發(fā)明采用下述技術(shù)方案完成其發(fā)明任務(wù) 一種水平成像的耐火度自動(dòng)測(cè) 試儀，采用硅鉬棒作為發(fā)熱體使其熱端位于測(cè)試儀爐體的測(cè)試室內(nèi)，并使控制 發(fā)熱體的電器控制系統(tǒng)與計(jì)算豐腿接，由計(jì)對(duì)幾掛芊控制實(shí)現(xiàn)驢的自動(dòng)控制;
在測(cè)試室內(nèi)設(shè)置熱電偶并使熱電偶與計(jì)算機(jī)連接將檢測(cè)的溫度信號(hào)送至計(jì)算
機(jī)；具有與測(cè)試儀爐體測(cè)試室相通的觀測(cè)孔并使觀測(cè)孔水平設(shè)置，觀測(cè) L外設(shè) 置有攝像機(jī)并使攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)相連接，在測(cè)試室內(nèi)設(shè)置錐盤并使錐盤位于發(fā) 熱體與觀測(cè) L之間，利用發(fā)熱體作為錐體的背景光源，提高錐體在高溫狀態(tài)下 的成像清晰度；位于錐盤上的多支錐體豎立著成行狀排列，多支錐體的中心線 在同一平面上，該平面與錐盤上表面的相交線與攝像頭的主光軸垂直；錐盤和 錐盤上的錐體在測(cè)試過(guò)程中處于靜態(tài)，所有的錐體能同時(shí)被成像。
攝像頭的主光軸與錐盤的上表面在一個(gè)平面上。
本發(fā)明提出的水平成像的耐火度自動(dòng)測(cè)試儀，在測(cè)試時(shí)使錐體處于靜態(tài)并 使攝像頭可同日中凊晰攝取到所有錐體的彎倒影像并通過(guò)與計(jì)算才幾連接的顯示器 給予顯示并由計(jì)算機(jī)記錄錐體彎倒時(shí)的溫度。該種方式和結(jié)構(gòu)使得每次測(cè)試可
以同時(shí)對(duì)多^i體進(jìn)行測(cè)量，爐體保溫效果好，提高了測(cè)試效率，節(jié)約了能源，
同時(shí)使攝像和顯示效果更為理想。


圖i為本發(fā)明測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明測(cè)i式儀的原理示意圖。
圖中，1、爐體，2、爐內(nèi)襯，3、石英玻璃，4、錐盤，5、錐體，6、保溫 層，7、熱電偶，8、發(fā)熱體，9、濾鏡，10、數(shù)字式攝像頭，11、攝像頭支架， 12、成像主光軸，13、計(jì)算機(jī)，14、控溫電器系統(tǒng)，15、打印機(jī)，16、顯示器， 17、攝像頭連接電纜，18、熱電偶引線，19、溫控信號(hào)線，20、發(fā)熱體供電線， 21、平面"S"。
具體實(shí)施例方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例加以說(shuō)明
如圖1所示并參照?qǐng)D2，測(cè)試儀本體為由耐火纖維制成的爐體l，在爐體內(nèi)
由保溫層6、爐內(nèi)襯2構(gòu)成測(cè)試室，采用硅鉬棒作為發(fā)熱體8，其熱端位于測(cè)試 室內(nèi)，發(fā)熱體8由發(fā)熱體供電線20與控溫電器系統(tǒng)14連接，控溫電器系統(tǒng)14 通^:溫控信號(hào)線19與計(jì)算機(jī)13連接，由計(jì)算機(jī)禾i)^制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控溫；設(shè)置 檢測(cè)溫度的熱電偶7其通過(guò)熱電偶引線18與計(jì)Ml 13相連接將所測(cè)溫度信號(hào) 傳纟射十^#1;爐體1的一側(cè)具有與測(cè)試室相通的觀測(cè)孔，觀測(cè)孔成水平設(shè)置其 外端安裝有石英玻璃3，石英玻璃起至J透光和隔熱的作用，觀測(cè)孔外設(shè)置數(shù)字式 攝像頭IO，在測(cè)試室內(nèi)i^g錐盤4，錐盤4為矩形，錐盤4的上表面為平面且 7jC平放置，有兩個(gè)或兩個(gè)以上的錐體5用火泥粘在錐盤上，豎立著成行狀^#列， 錐體的尖頂部朝上，錐體5可以是被測(cè)錐體或是標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫錐，錐體5間有一定
的間距(約15mm 25mm)，錐體5的中心線在同一平面"S" 21上，該平面"S" 21與錐盤4上表面的相交線與攝像頭10的成像主光軸12垂直。通aH測(cè)孔， 攝像頭10可剛寸攝取錐盤4上所有的錐體5的影像，其數(shù)ft^像信號(hào)通過(guò)攝像 頭連接電纜17送至計(jì)^M 13由計(jì)算機(jī)記錄、處理并由顯示器16顯示及由打印 機(jī)15打印結(jié)果，同時(shí)由計(jì)算機(jī)13記錄各錐體5彎倒時(shí)的溫度值。錐盤4位于 發(fā)熱體與觀測(cè) L入口之間并鄰近發(fā)熱體8的位置，在高溫時(shí)發(fā)熱體8所在的區(qū) 域的亮度將高于錐體5，使錐體5的影像變得清晰，為獲得穩(wěn)定的影像，在測(cè)試 過(guò)程中錐體5處于靜態(tài)。為了在高溫時(shí)獲得更為清晰的錐體5的影像，可在攝 像頭10與觀測(cè)孔間設(shè)置濾鏡9。攝像頭支架11是為了固定攝像頭10。
為了方便錐盤4及錐體5的取放，觀測(cè)孔所在的部分做成了爐門狀，可方 便的開(kāi)合。
本發(fā)明給出的結(jié)構(gòu)也可以在錐盤4上同時(shí)放置被測(cè)錐體和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫錐，采 取比對(duì)方式進(jìn)行測(cè)量。
權(quán)利要求
1、一種水平成像的耐火度自動(dòng)測(cè)試儀，采用硅鉬棒作為發(fā)熱體(8)使其熱端位于測(cè)試儀爐體的測(cè)試室內(nèi)，并使控制發(fā)熱體的電器控制系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接，由計(jì)算機(jī)程序控制實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)控制，在測(cè)試室內(nèi)設(shè)置熱電偶并使熱電偶與計(jì)算機(jī)連接將檢測(cè)的溫度信號(hào)送至計(jì)算機(jī)；其特征是具有與測(cè)試儀爐體測(cè)試室相通的觀測(cè)孔并使觀測(cè)孔水平設(shè)置，觀測(cè)孔外設(shè)置有攝像機(jī)并使攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)相連接，在測(cè)試室內(nèi)設(shè)置錐盤(4)并使錐盤(4)位于發(fā)熱體(8)與觀測(cè)孔之間，利用發(fā)熱體作為錐體的背景光源，提高錐體在高溫狀態(tài)下的成像清晰度；位于錐盤上的多支錐體(5)豎立著成行狀排列，多支錐體的中心線在同一平面上，該平面與錐盤上表面的相交線與攝像頭的主光軸垂直；錐盤(4)和錐盤上的錐體(5)在測(cè)試過(guò)程中處于靜態(tài)，所有的錐體能同時(shí)被成像，每次測(cè)試可同時(shí)對(duì)多個(gè)靜態(tài)錐體進(jìn)行測(cè)試。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l戶脫的一種耐火度自動(dòng)測(cè)試儀，其特征是攝像頭的主 光軸與錐盤的上表面在一個(gè)平面上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l戶脫的一種耐火度自動(dòng)測(cè)試儀，其特征是在錐盤(4) 上同時(shí)放置被測(cè)錐體和標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫錐，采取比對(duì)方式進(jìn)行觀糧。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l戶腿的一種耐火度自動(dòng)測(cè)試儀，其特征是在錐盤(4) 上放置被測(cè)錐體或標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫錐。
全文摘要
本發(fā)明屬于耐火材料測(cè)試技術(shù)，提出一種水平成像的耐火度自動(dòng)測(cè)試儀，具有與測(cè)試儀爐體測(cè)試室相通、水平設(shè)置的觀測(cè)孔，觀測(cè)孔外設(shè)置有與計(jì)算機(jī)相連接的攝像機(jī)，在測(cè)試室內(nèi)設(shè)置錐盤(4)并使錐盤(4)位于發(fā)熱體(8)與觀測(cè)孔之間；位于錐盤上的多支錐體豎立著成行狀排列，錐體的中心線在同一平面上，該平面與錐盤上表面的相交線與攝像頭的主光軸垂直。本發(fā)明在測(cè)試時(shí)使錐盤(4)和錐體(5)處于靜態(tài)并使攝像頭可同時(shí)清晰攝取到所有錐體的彎倒影像并通過(guò)與計(jì)算機(jī)連接的顯示器給予顯示并由計(jì)算機(jī)記錄錐體彎倒時(shí)的溫度。該種方式和結(jié)構(gòu)使得每次測(cè)試可以同時(shí)對(duì)多個(gè)錐體進(jìn)行測(cè)量，爐體保溫效果好，提高了測(cè)試效率，節(jié)約了能源，同時(shí)使攝像和顯示效果更為理想。
文檔編號(hào)G01N3/60GK101393097SQ20081023056
公開(kāi)日2009年3月25日 申請(qǐng)日期2008年10月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
發(fā)明者冰 華, 燦 張, 豐 李, 李保陽(yáng), 楊紅偉, 澎 王, 黃少平 申請(qǐng)人:洛陽(yáng)市譜瑞慷達(dá)耐熱測(cè)試設(shè)備有限公司