專利名稱：多平行回轉(zhuǎn)窯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
專利說明多平行回轉(zhuǎn)窯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 本發(fā)明屬于光機(jī)電一體化領(lǐng)域。對(duì)于氧化鋁生產(chǎn)用回轉(zhuǎn)窯和水泥窯，其窯體燒成帶溫度高，內(nèi)表面可能發(fā)生掉磚、窯皮空洞或窯皮過厚等故障，危及設(shè)備及人身安全，影響生產(chǎn)效率。目前防止故障發(fā)生的措施是技術(shù)人員定時(shí)用點(diǎn)式紅外槍點(diǎn)檢。這種方式最主要的缺陷是很難克服漏檢問題，不能準(zhǔn)確、及時(shí)作出故障報(bào)警，同時(shí)，技術(shù)人員檢測(cè)工作量大。為了克服以上不足，本發(fā)明提供一種紅外監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)多平行窯體的表面溫度與壁厚，并實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警。
本發(fā)明通過控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)一紅外掃描頭，使其能在線監(jiān)測(cè)多臺(tái)平行回轉(zhuǎn)窯的表面溫度，并實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警、故障位置標(biāo)示、壁厚變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)和多層次監(jiān)視，為故障處理及預(yù)防提供依據(jù)。
本發(fā)明包括線掃描紅外測(cè)溫頭、紅外頭調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置、控制柜、同步傳感器、報(bào)警系統(tǒng)、上位機(jī)、下位機(jī)，其中，紅外頭調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置包括步進(jìn)電機(jī)、軸承座、位置傳感器以及支持平臺(tái)，報(bào)警系統(tǒng)包括報(bào)警電路、電鈴、電燈。
其中，紅外傳感器安裝平臺(tái)處于多臺(tái)回轉(zhuǎn)窯監(jiān)測(cè)范圍的中心點(diǎn)位置，且高于回轉(zhuǎn)窯，其高度根據(jù)監(jiān)測(cè)范圍的大小需要按幾何關(guān)系確定；由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)線掃描紅外測(cè)溫頭，使其按設(shè)定順序自動(dòng)瞄準(zhǔn)、定位在不同位置的窯體，瞄準(zhǔn)、定位后紅外頭沿窯體母線進(jìn)行掃描，以這種方式紅外頭完成所有設(shè)定窯號(hào)的表面溫度掃描；為了使窯體表面溫度掃描得到的幀圖象按時(shí)間順序有對(duì)比性，對(duì)紅外頭在窯體上的掃描實(shí)現(xiàn)同步控制，即在每臺(tái)回轉(zhuǎn)窯周向方向安裝同步位置傳感器。窯體每轉(zhuǎn)一周傳感器觸發(fā)一次。
表面溫度信號(hào)由紅外頭以數(shù)字量輸入計(jì)算機(jī)，利用軟件處理形成窯體表面溫度實(shí)時(shí)與歷史二維云圖、溫度預(yù)測(cè)以及窯體壁厚三維圖等，并在窯體溫度超過報(bào)警溫度時(shí)，實(shí)施聲光報(bào)警。
通過網(wǎng)絡(luò)通訊將回轉(zhuǎn)窯表面溫度、壁厚、報(bào)警等信息傳送到多個(gè)上位計(jì)算機(jī)，以便不同部門人員監(jiān)視。
本發(fā)明還包括控制與數(shù)據(jù)處理軟件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)紅外頭旋轉(zhuǎn)、定位的控制與報(bào)警控制，數(shù)據(jù)處理軟件完成對(duì)各窯體多種溫度分布形式和窯體壁厚分布的表達(dá)。
系統(tǒng)的控制及數(shù)據(jù)處理軟件包括如下功能在確定回轉(zhuǎn)窯掃描路徑后，控制掃描頭自動(dòng)完成對(duì)所選回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行表面溫度與壁厚監(jiān)測(cè)；窯體附近同步傳感器失效后自動(dòng)轉(zhuǎn)為時(shí)鐘控制同步；表面溫度異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警；不同距離溫度誤差自動(dòng)補(bǔ)償；回轉(zhuǎn)窯母線表面溫度變化時(shí)域；回轉(zhuǎn)窯最高溫度與位置標(biāo)示；軸向——周向溫度實(shí)時(shí)二維彩色云圖；回轉(zhuǎn)窯表面溫度歷史2D分布；回轉(zhuǎn)窯壁厚實(shí)時(shí)、歷史3D分布；回轉(zhuǎn)窯表面分段最高溫度變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)。
本發(fā)明的特點(diǎn)是采用單紅外掃描頭在線監(jiān)測(cè)多臺(tái)平行回轉(zhuǎn)窯表面溫度與壁厚，效率高、穩(wěn)定可靠、監(jiān)測(cè)精度高、成本低，尤其適合我國(guó)氧化鋁及水泥行業(yè)的需要。可以避免由于窯體壁厚故障引起的回轉(zhuǎn)窯事故；避免由于窯皮過厚或過薄引起生產(chǎn)效率低或窯體內(nèi)壁損壞；減輕技術(shù)人員勞動(dòng)強(qiáng)度；為回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的改進(jìn)與生產(chǎn)工藝的完善提供依據(jù)；提高傳統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)層次，提高回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的生產(chǎn)率、減少回轉(zhuǎn)窯壁故障，為設(shè)備維修提供依據(jù)，為回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝的完善提供依據(jù)。

圖1本發(fā)明硬件構(gòu)成示意圖。本發(fā)明可用于檢測(cè)的技術(shù)指標(biāo)包括1)本系統(tǒng)可在線監(jiān)測(cè)多平行回轉(zhuǎn)窯表面的溫度與壁厚；2)可監(jiān)測(cè)兩平行軸距離在100m以內(nèi)的所有平行回轉(zhuǎn)窯；3)溫度監(jiān)測(cè)傳感器采用線掃描紅外傳感器，根據(jù)監(jiān)測(cè)溫度范圍可選不同溫度型號(hào)傳感器；4)沿回轉(zhuǎn)窯軸線監(jiān)測(cè)長(zhǎng)度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)；5)紅外掃描傳感器沿回轉(zhuǎn)窯母線進(jìn)行掃描監(jiān)測(cè)；6)系統(tǒng)具有起始監(jiān)測(cè)位置自動(dòng)標(biāo)定、不同距離溫度誤差自動(dòng)補(bǔ)償、回轉(zhuǎn)窯體溫度異常報(bào)警功能；7)系統(tǒng)可按擬定路徑自動(dòng)完成回轉(zhuǎn)窯掃描、監(jiān)測(cè)；8)數(shù)據(jù)處理軟件具有如下功能●回轉(zhuǎn)窯母線表面溫度變化時(shí)域；●回轉(zhuǎn)窯最高溫度與位置標(biāo)示；●軸向——周向溫度實(shí)時(shí)二維彩色云圖；●回轉(zhuǎn)窯表面溫度歷史2D分布；●回轉(zhuǎn)窯壁厚實(shí)時(shí)、歷史3D分布；●回轉(zhuǎn)窯表面分段最高溫度變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)；
權(quán)利要求
1.一種多平行回轉(zhuǎn)窯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于本發(fā)明包括在線掃描紅外測(cè)溫頭、紅外頭調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置、控制柜、同步傳感器、報(bào)警系統(tǒng)、上位機(jī)、下位機(jī)，其中，紅外頭調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)裝置包括步進(jìn)電機(jī)、軸承座、位置傳感器以及支持平臺(tái)，報(bào)警系統(tǒng)包括報(bào)警電路、電鈴、電燈。
2.一種用于權(quán)利要求1所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制與數(shù)據(jù)處理軟件，其特征在于軟件包括如下功能在確定回轉(zhuǎn)窯掃描路徑后，控制掃描頭自動(dòng)完成對(duì)所選回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行表面溫度與壁厚監(jiān)測(cè)；窯體附近同步傳感器失效后自動(dòng)轉(zhuǎn)為時(shí)鐘控制同步；表面溫度異常時(shí)自動(dòng)報(bào)警；不同距離溫度誤差自動(dòng)補(bǔ)償；回轉(zhuǎn)窯母線表面溫度變化時(shí)域；回轉(zhuǎn)窯最高溫度與位置標(biāo)示；軸向——周向溫度實(shí)時(shí)二維彩色云圖；回轉(zhuǎn)窯表面溫度歷史2D分布；回轉(zhuǎn)窯壁厚實(shí)時(shí)、歷史3D分布；回轉(zhuǎn)窯表面分段最高溫度變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)。
全文摘要
多平行回轉(zhuǎn)窯在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，本發(fā)明通過控制系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)一紅外掃描頭，使其能在線監(jiān)測(cè)多臺(tái)平行回轉(zhuǎn)窯的表面溫度，并實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警、故障位置標(biāo)示、壁厚變化趨勢(shì)預(yù)測(cè)和多層次監(jiān)視，為故障處理及預(yù)防提供依據(jù)。本發(fā)明具有系統(tǒng)工作效率高、穩(wěn)定可靠、監(jiān)測(cè)精度高、成本低的特點(diǎn)，可以避免由于窯體壁厚故障引起的回轉(zhuǎn)窯事故；避免由于窯皮過厚或過薄引起生產(chǎn)效率低或窯體內(nèi)壁損壞；提高傳統(tǒng)設(shè)備的技術(shù)層次，提高回轉(zhuǎn)窯設(shè)備的生產(chǎn)率、減少回轉(zhuǎn)窯壁故障，為設(shè)備維修提供依據(jù)。
文檔編號(hào)F23N5/08GK1445479SQ0211399
公開日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2002年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月18日
發(fā)明者嚴(yán)宏志, 廖平, 王克岳, 黎峰, 施林, 王剛, 易幼平 申請(qǐng)人:中南大學(xué)