專利名稱：多平行回轉窯在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
專利說明多平行回轉窯在線監(jiān)測系統(tǒng) 本發(fā)明屬于光機電一體化領域。對于氧化鋁生產用回轉窯和水泥窯，其窯體燒成帶溫度高，內表面可能發(fā)生掉磚、窯皮空洞或窯皮過厚等故障，危及設備及人身安全，影響生產效率。目前防止故障發(fā)生的措施是技術人員定時用點式紅外槍點檢。這種方式最主要的缺陷是很難克服漏檢問題，不能準確、及時作出故障報警，同時，技術人員檢測工作量大。為了克服以上不足，本發(fā)明提供一種紅外監(jiān)測系統(tǒng)，在線監(jiān)測多平行窯體的表面溫度與壁厚，并實現實時報警。
本發(fā)明通過控制系統(tǒng)驅動一紅外掃描頭，使其能在線監(jiān)測多臺平行回轉窯的表面溫度，并實現故障報警、故障位置標示、壁厚變化趨勢預測和多層次監(jiān)視，為故障處理及預防提供依據。
本發(fā)明包括線掃描紅外測溫頭、紅外頭調節(jié)驅動裝置、控制柜、同步傳感器、報警系統(tǒng)、上位機、下位機，其中，紅外頭調節(jié)驅動裝置包括步進電機、軸承座、位置傳感器以及支持平臺，報警系統(tǒng)包括報警電路、電鈴、電燈。
其中，紅外傳感器安裝平臺處于多臺回轉窯監(jiān)測范圍的中心點位置，且高于回轉窯，其高度根據監(jiān)測范圍的大小需要按幾何關系確定；由步進電機驅動線掃描紅外測溫頭，使其按設定順序自動瞄準、定位在不同位置的窯體，瞄準、定位后紅外頭沿窯體母線進行掃描，以這種方式紅外頭完成所有設定窯號的表面溫度掃描；為了使窯體表面溫度掃描得到的幀圖象按時間順序有對比性，對紅外頭在窯體上的掃描實現同步控制，即在每臺回轉窯周向方向安裝同步位置傳感器。窯體每轉一周傳感器觸發(fā)一次。
表面溫度信號由紅外頭以數字量輸入計算機，利用軟件處理形成窯體表面溫度實時與歷史二維云圖、溫度預測以及窯體壁厚三維圖等，并在窯體溫度超過報警溫度時，實施聲光報警。
通過網絡通訊將回轉窯表面溫度、壁厚、報警等信息傳送到多個上位計算機，以便不同部門人員監(jiān)視。
本發(fā)明還包括控制與數據處理軟件，以實現對紅外頭旋轉、定位的控制與報警控制，數據處理軟件完成對各窯體多種溫度分布形式和窯體壁厚分布的表達。
系統(tǒng)的控制及數據處理軟件包括如下功能在確定回轉窯掃描路徑后，控制掃描頭自動完成對所選回轉窯進行表面溫度與壁厚監(jiān)測；窯體附近同步傳感器失效后自動轉為時鐘控制同步；表面溫度異常時自動報警；不同距離溫度誤差自動補償；回轉窯母線表面溫度變化時域；回轉窯最高溫度與位置標示；軸向——周向溫度實時二維彩色云圖；回轉窯表面溫度歷史2D分布；回轉窯壁厚實時、歷史3D分布；回轉窯表面分段最高溫度變化趨勢預測。
本發(fā)明的特點是采用單紅外掃描頭在線監(jiān)測多臺平行回轉窯表面溫度與壁厚，效率高、穩(wěn)定可靠、監(jiān)測精度高、成本低，尤其適合我國氧化鋁及水泥行業(yè)的需要?？梢员苊庥捎诟G體壁厚故障引起的回轉窯事故；避免由于窯皮過厚或過薄引起生產效率低或窯體內壁損壞；減輕技術人員勞動強度；為回轉窯設備的改進與生產工藝的完善提供依據；提高傳統(tǒng)設備的技術層次，提高回轉窯設備的生產率、減少回轉窯壁故障，為設備維修提供依據，為回轉窯生產工藝的完善提供依據。

圖1本發(fā)明硬件構成示意圖。本發(fā)明可用于檢測的技術指標包括1)本系統(tǒng)可在線監(jiān)測多平行回轉窯表面的溫度與壁厚；2)可監(jiān)測兩平行軸距離在100m以內的所有平行回轉窯；3)溫度監(jiān)測傳感器采用線掃描紅外傳感器，根據監(jiān)測溫度范圍可選不同溫度型號傳感器；4)沿回轉窯軸線監(jiān)測長度可根據需要調節(jié)；5)紅外掃描傳感器沿回轉窯母線進行掃描監(jiān)測；6)系統(tǒng)具有起始監(jiān)測位置自動標定、不同距離溫度誤差自動補償、回轉窯體溫度異常報警功能；7)系統(tǒng)可按擬定路徑自動完成回轉窯掃描、監(jiān)測；8)數據處理軟件具有如下功能●回轉窯母線表面溫度變化時域；●回轉窯最高溫度與位置標示；●軸向——周向溫度實時二維彩色云圖；●回轉窯表面溫度歷史2D分布；●回轉窯壁厚實時、歷史3D分布；●回轉窯表面分段最高溫度變化趨勢預測；
權利要求
1.一種多平行回轉窯在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于本發(fā)明包括在線掃描紅外測溫頭、紅外頭調節(jié)驅動裝置、控制柜、同步傳感器、報警系統(tǒng)、上位機、下位機，其中，紅外頭調節(jié)驅動裝置包括步進電機、軸承座、位置傳感器以及支持平臺，報警系統(tǒng)包括報警電路、電鈴、電燈。
2.一種用于權利要求1所述監(jiān)測系統(tǒng)的控制與數據處理軟件，其特征在于軟件包括如下功能在確定回轉窯掃描路徑后，控制掃描頭自動完成對所選回轉窯進行表面溫度與壁厚監(jiān)測；窯體附近同步傳感器失效后自動轉為時鐘控制同步；表面溫度異常時自動報警；不同距離溫度誤差自動補償；回轉窯母線表面溫度變化時域；回轉窯最高溫度與位置標示；軸向——周向溫度實時二維彩色云圖；回轉窯表面溫度歷史2D分布；回轉窯壁厚實時、歷史3D分布；回轉窯表面分段最高溫度變化趨勢預測。
全文摘要
多平行回轉窯在線監(jiān)測系統(tǒng)，本發(fā)明通過控制系統(tǒng)驅動一紅外掃描頭，使其能在線監(jiān)測多臺平行回轉窯的表面溫度，并實現故障報警、故障位置標示、壁厚變化趨勢預測和多層次監(jiān)視，為故障處理及預防提供依據。本發(fā)明具有系統(tǒng)工作效率高、穩(wěn)定可靠、監(jiān)測精度高、成本低的特點，可以避免由于窯體壁厚故障引起的回轉窯事故；避免由于窯皮過厚或過薄引起生產效率低或窯體內壁損壞；提高傳統(tǒng)設備的技術層次，提高回轉窯設備的生產率、減少回轉窯壁故障，為設備維修提供依據。
文檔編號F23N5/08GK1445479SQ0211399
公開日2003年10月1日 申請日期2002年3月18日 優(yōu)先權日2002年3月18日
發(fā)明者嚴宏志, 廖平, 王克岳, 黎峰, 施林, 王剛, 易幼平 申請人:中南大學