本發(fā)明涉及一種分光器，用于高爐風口回旋區(qū)燃燒帶的測溫、ccd攝像、人工窺視組合三通道的監(jiān)測，屬于儀器測量領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)外對高爐風口回旋區(qū)燃燒帶測溫、ccd成像裝置都是單獨使用，而且測溫是采用接觸裝置，還在實驗階段。因此滿足不了高爐操作者同時了解掌握高爐風口回旋區(qū)燃燒帶焦炭燃燒溫度和燃燒火焰亮度變化圖像信息的技術(shù)要求，以便隨時通過高爐上下部調(diào)節(jié)手段控制燃燒過程穩(wěn)定，保證爐缸熱制度的穩(wěn)定，實現(xiàn)高爐生產(chǎn)達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、安全和長壽的目的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)將高溫輻射測溫、ccd攝像、人工窺視集為一體、完成人工窺視組合監(jiān)測技術(shù)的分光器。

本發(fā)明的分光器，包括分光器主體，其特征是：在分光器主體的一個側(cè)面上開有中軸線為水平方向的風口窺視孔入射光口，在分光器主體的開有風口窺視孔入射光口的面的對向面上開有與風口窺視孔入射光口在同一中軸線的紅外測溫儀入射光口和中軸線與風口窺視孔入射光口的中軸線平行的ccd攝像機入射光口和人工窺視觀察口，風口窺視孔入射光口、紅外測溫儀入射光口、ccd攝像機入射光口和人工窺視觀察口的中軸線與分光器主體的同一條水平中軸線平行，且紅外測溫儀入射光口、ccd攝像機入射光口、人工窺視觀察口的中軸線位于同一垂直面上由下到上間隔排列，在分光器主體內(nèi)設(shè)有一個將風口窺視孔入射光口與紅外測溫儀入射光口、ccd攝像機入射光口、人工窺視觀察口聯(lián)通的垂直通道，在垂直通道中設(shè)有第一分光片、第二分光片和平面反射鏡片，第一分光片、第二分光片和平面反射鏡片相互平行，均與分光器主體的同一條水平中軸線呈45°角，第一分光片位于風口窺視孔入射光口的下壁與ccd攝像機入射光口的下壁之間，第二分光片位于風口窺視孔入射光口的上壁與人工窺視觀察口的下壁之間，平面反射鏡片位于ccd攝像機入射光口的上壁與人工窺視觀察口的的上壁之間。

所述分光器主體為六面體形；

所述第一分光片采用型號為1064t/650r的分光片；

所述第二分光片采用型號為650t/650r半透反的分光片。

本發(fā)明的優(yōu)點是：與風口窺視孔對接時不改變風口原來的結(jié)構(gòu)，利用本發(fā)明能夠同時實現(xiàn)測溫、ccd攝像、人工窺視的功能。通過測溫、ccd成像能夠及時了解掌握爐缸回旋區(qū)焦炭燃燒的狀況，為高爐上下部調(diào)節(jié)提供科學依據(jù)，保證爐缸熱制度的穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明分光器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明在監(jiān)測裝置上應(yīng)用的原理圖；

圖3為高爐噴煤粉時燃燒帶燃燒溫度及圖像的變化圖；

圖4為高爐不噴煤粉時燃燒帶燃燒溫度及圖像的變化圖；

圖5為高爐塌料和崩料溫度波動圖。

具體實施方式

參照附圖1、2，本發(fā)明的分光器，包括分光器主體1，分光器主體為六面體形，采用鑄鋁材質(zhì)加工制造。在分光器主體的一個側(cè)面上開有中軸線為水平方向、直徑15毫米的風口窺視孔入射光口2，在分光器主體的開有風口窺視孔入射光口的面的對向面上開有中軸線與風口窺視孔入射光口在同一中軸線的紅外測溫儀入射光口3和中軸線與風口窺視孔入射光口的中軸線平行的ccd攝像機入射光口4和人工窺視觀察口5，風口窺視孔入射光口、紅外測溫儀入射光口、ccd攝像機入射光口和人工窺視觀察口的中軸線與分光器主體的同一條水平中軸線平行，且紅外測溫儀入射光口、ccd攝像機入射光口、人工窺視觀察口的中軸線位于同一垂直面上由下到上間隔排列，在分光器主體內(nèi)設(shè)有一個將風口窺視孔入射光口與紅外測溫儀入射光口、ccd攝像機入射光口、人工窺視觀察口聯(lián)通的垂直通道，在垂直通道中設(shè)有第一分光片6、第二分光片7和平面反射鏡片8，第一分光片、第二分光片和平面反射鏡片相互平行，均與分光器主體的同一條水平中軸線呈45°角，第一分光片位于風口窺視孔入射光口的下壁與ccd攝像機入射光口的下壁之間，第二分光片位于風口窺視孔入射光口的上壁與人工窺視觀察口的下壁之間，平面反射鏡片位于ccd攝像機入射光口的上壁與人工窺視觀察口的的上壁之間。第一分光片采用型號為1064t/650r，尺寸為：長55毫米、寬4毫米、高度40毫米的鍍膜分光片；第二分光片采用型號為650t/650r半透反，尺寸為：長55毫米、寬4毫米、高度40毫米的鍍膜分光片；平面反射鏡片采用尺寸為：長55毫米、寬4毫米、高度40毫米的鍍銀平面反射鏡片。

將本發(fā)明應(yīng)用于監(jiān)測裝置上，風口窺視孔入射光口連接風口窺視套筒13，紅外測溫儀9通過對接件12連接到紅外測溫儀入射光口，ccd攝像機10連接到ccd攝像機入射光口，人工窺視筒11連接到人工窺視觀察口，本發(fā)明的分光器連同紅外測溫儀、風口窺視套筒、人工窺視筒裝入一個直徑140毫米、長度218毫米的不銹鋼保護套筒20中。在不銹鋼保護套筒上設(shè)有溫度信號發(fā)射天線16、攝像信號發(fā)射天線17、低壓電纜線18、冷風進氣口19，在不銹鋼保護套筒中還設(shè)有溫度信號發(fā)射器14、攝像信號發(fā)射器15，紅外測溫儀的一個接線端與溫度信號發(fā)射器連接，另一個接線端與低壓電纜線連接，溫度信號發(fā)射器與溫度信號發(fā)射天線連接；ccd攝像機的一個接線端與攝像信號發(fā)射器連接，另一個接線端與低壓電纜線連接，攝像信號發(fā)射器與攝像信號發(fā)射天線連接。

工作時，高爐風口回旋區(qū)燃燒帶焦炭燃燒產(chǎn)生的火焰光，經(jīng)過直徑15毫米風口窺視孔入射光口射入分光器主體1中，入射光先經(jīng)過第一分光片6將波長1μm的紅外光透射進入紅外測溫儀中，將0.65μm可見光反射進入第二分光片7；然后經(jīng)過第二分光片7，將波長0.65μm可見光一部分反射進入ccd攝像機，一部分透射到平面反射鏡片8，經(jīng)過平面反射鏡片8反射進入人工窺視觀察孔。

如圖3所示：高爐噴煤粉時燃燒帶燃燒溫度及圖像的變化。通過圖3可以看出高爐噴吹煤粉時，燃燒帶燃燒溫度在1700℃左右；這是由于噴吹煤粉在80℃左右，而且煤粉在燃燒過程是吸熱反應(yīng)，同時體積增大造成爐涼所致。

如圖4所示：高爐不噴煤粉時燃燒帶燃燒溫度及圖像的變化。通過圖4可以看出高爐純用焦煤冶煉時，燃燒帶燃燒溫度能夠達到1900℃左右。這是由于焦炭由爐頂降到燃燒帶回旋區(qū)的溫度達到1500℃與熱風進行燃燒所致。

如圖5所示：高爐塌料和崩料溫度波動圖。當高爐冶煉有時難行，會造成懸料，如果鼓入爐缸風壓波動時，會引起塌料和崩料，這時燃燒帶燃燒圖像信息暫時消失，只顯示回旋區(qū)燃燒帶燃燒溫度的劇烈波動。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種分光器，包括分光器主體，其特征是：在分光器主體的一個側(cè)面上開有中軸線為水平方向的風口窺視孔入射光口，在分光器主體的開有風口窺視孔入射的面的對向面上開有中軸線為水平方向的紅外測溫儀入射光口、CCD攝像機入射光口和人工窺視觀察口，在分光器主體內(nèi)設(shè)有一個將風口窺視孔入射光口與光口紅外測溫儀入射光口、CCD攝像機入射光口、人工窺視觀察口聯(lián)通的垂直通道，在垂直通道中設(shè)有相互平行且均與分光器主體的同一條水平中軸線呈45°角的第一分光片、第二分光片和平面反射鏡片。其優(yōu)點是：利用本發(fā)明能夠同時實現(xiàn)高爐測溫、CCD攝像、人工窺視的功能。通過測溫、CCD成像能夠及時掌握爐缸回旋區(qū)焦炭燃燒的狀況。

技術(shù)研發(fā)人員：劉先龍;郝志中;郝忠平
受保護的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古科技大學
技術(shù)研發(fā)日：2017.01.25
技術(shù)公布日：2017.07.11