加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪

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2024-05-11 17:10:41

权利要求书： 1.一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，包括用于安装红外摄像探头的安装套筒(1)，其特征在于：所述安装套筒(1)安装红外摄像探头的一端设置有红外棱镜反射装置(2)，所述红外棱镜反射装置(2)包括反射装置本体(3)、与反射装置本体(3)固定连接的窥视管(4)，所述窥视管(4)的外管壁固定连接于炉墙(8)，所述窥视管(4)远离反射装置本体(3)方向的端部伸入高炉内部；所述反射装置本体(3)内开设有安装槽(31)，所述安装套筒(1)安装有红外摄像探头的一端与所述安装槽(31)连通，所述安装槽(31)内设置有红外反射棱镜(5)，所述窥视管(4)的中心轴线与安装套筒(1)的中心轴线的交点位于红外反射棱镜(5)反射面的中心。

2.根据权利要求1所述的一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，其特征在于：所述反射装置本体(3)靠近窥视管(4)方向的一端固定连接有连接管(32)，所述窥视管(4)位于高炉外部一侧的端面开设有环形嵌槽(41)，所述连接管(32)远离反射装置本体(3)方向的端部嵌设于环形嵌槽(41)内；所述连接管(32)的外侧壁设置有用于将连接管(32)与窥视管(4)密封固定的密封紧固件(6)。

3.根据权利要求2所述的一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，其特征在于：所述密封紧固件(6)包括套设于连接管(32)外侧壁的固定环(61)、设置于固定环(61)与窥视管(4)抵接端面之间的密封圈(62)，所述固定环(61)的外端面周向设置有若干紧固螺钉(63)。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，其特征在于：所述窥视管(4)靠近高炉内部一侧固定连接有扩视口(42)，所述扩视口(42)自高炉外部向高炉内部扩张。

5.根据权利要求4所述的一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，其特征在于：所述窥视管(4)内侧设置有窥视内管(43)，所述窥视内管(43)与窥视管(4)之间形成冷却腔(44)。

6.根据权利要求5所述的一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，其特征在于：所述窥视管(4)位于高炉外部方向的管壁底部设置有与冷却腔(44)连通的冷却液进口管(45)，所述窥视管(4)位于冷却液进口管(45)上方的管壁设置有与冷却腔(44)连通的冷却液出口管(46)。

7.根据权利要求2所述的一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，其特征在于：所述连接管(32)的外管壁处设置有与窥视内管(43)连通的冷却气管(321)。

8.根据权利要求7所述的一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，其特征在于：所述连接管(32)与反射装置本体(3)连接面的内侧壁抵接设置有环形透明挡板(7)，所述冷却气管(321)位于连接管(32)内部的出气口靠近环形透明挡板(7)朝向高炉内部的一侧设置。

说明书：一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪技术领域[0001] 本实用新型涉及高炉红外热成像技术领域，特别涉及一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪。背景技术[0002] 高炉红外热像仪是一种安装于高炉上的特种监控设备，通过开设于炉墙的预留孔将高温红外探头伸入高炉内，不仅达到在炉内进行成像使操作人员能够监控炉内溜槽动作和炉内料面情况，同时可以进行实时测温，实时反馈炉内物料温度变化，达到实时精确监控高炉内部工况的效果。[0003] 授权公告号为CN206298612U的中国专利公开了一种全自动高炉红外摄像仪，包括用于实现全自动进退传动推杆气缸，推杆气缸的推杆上开设有中空内腔；推杆内腔顶部的探头腔中设置摄像装置；探头腔设有球阀和密封环进行双重密封保护；探头腔外设置有冷却水套，并通过冷却水套插入高炉内部，摄像装置通过冷却水套的小孔进行成像。[0004] 这种现有技术方案虽然采用双重密封以提高设备维护效率，同时采用推杆气缸以实现自动进退传动，但是在实际安装过程中，由于红外摄像探头内置于推杆的中空内腔，因此，需要将套设有冷却水套的推杆沿炉墙预留孔插设固定，从而导致高炉安装红外摄像仪的位置及角度大大受限；另一方面，由于红外摄像探头需要置于高炉内部才能实现成像，使得红外摄像探头长期处于高温、高压、高尘、潮湿的炉内环境工作，从而不利于红外摄像探头持久稳定的工作。故需要进一步改进。实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是提供一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，具有安装角度适应性广、无需将红外摄像探头伸入高炉内部的优点。[0006] 本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：[0007] 一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，包括用于安装红外摄像探头的安装套筒，所述安装套筒安装红外摄像探头的一端设置有红外棱镜反射装置，所述红外棱镜反射装置包括反射装置本体、与反射装置本体固定连接的窥视管，所述窥视管的外管壁固定连接于炉墙，所述窥视管远离反射装置本体方向的端部伸入高炉内部；所述反射装置本体内开设有安装槽，所述安装套筒安装有红外摄像探头的一端与所述安装槽连通，所述安装槽内设置有红外反射棱镜，所述窥视管的中心轴线与安装套筒的中心轴线的交点位于红外反射棱镜反射面的中心。[0008] 通过采用上述技术方案，高炉内部的红外光线进过窥视管传输至红外反射棱镜的反射面，在红外反射棱镜的反射下，光线转向传播至安装套筒内的红外摄像探头处，红外摄像探头将光线进行收集和处理再传输至图像处理系统和视频监控系统，从而实现对高炉内部的红外热成像。过程中，由于安装了红外反射棱镜，从而不需要将红外摄像探头直接深入高炉内部，避免了红外摄橡探头直接处于高温、高尘、潮湿的工作环境，显著提高了红外摄像探头工作的稳定性和寿命。另一方面，通过设置红外反射棱镜对高炉内的红外光线进行转向转播，从而无需将安装有红外摄像探头的安装套筒直插进高炉，可以根据现场高炉的安装环境调整安装套筒与高炉的角度，提高了红外热像仪的安装适应性。[0009] 进一步的，所述反射装置本体靠近窥视管方向的一端固定连接有连接管，所述窥视管位于高炉外部一侧的端面开设有环形嵌槽，所述连接管远离反射装置本体方向的端部嵌设于环形嵌槽内；所述连接管的外侧壁设置有用于将连接管与窥视管密封固定的密封紧固件。[0010] 通过采用上述技术方案，将连接管的管口直接插设至窥视管的环形前槽内，可以快速实现连接管与窥视管的连接，同时，沿环形嵌槽转动连接管，可以将反射装置本体调节至合适的安装角度，提高了安装的适应性；密封紧固件可以实现连接管与窥视管的密封固定连接。[0011] 进一步的，所述密封紧固件包括套设于连接管外侧壁的固定环、设置于固定环与窥视管抵接端面之间的密封圈，所述固定环的外端面周向设置有若干紧固螺钉。[0012] 通过采用上述技术方案，紧固螺钉将固定环与窥视管的端面紧固连接，并将密封圈紧固于固定环与窥视管的连接面之间，达到提高连接管与窥视管密封连接性的效果。[0013] 进一步的，所述窥视管靠近高炉内部一侧固定连接有扩视口，所述扩视口自高炉外部向高炉内部扩张。[0014] 通过采用上述技术方案，扩视口可以减少高炉内部红外光线进入窥视管时的阻挡几率，提高红外管线的入射量，提高红外反射棱镜对入射红外光线的反射率和红外摄像探头对红外光线的收集率，达到提高红外热成像效果的目的。[0015] 进一步的，所述窥视管内侧设置有窥视内管，所述窥视内管与窥视管之间形成冷却腔。[0016] 通过采用上述技术方案，冷却腔可以起到对窥视管进行冷却降温的效果，减少高温对窥视管的热损坏速率，延长窥视管的使用寿命。[0017] 进一步的，所述窥视管位于高炉外部方向的管壁底部设置有与冷却腔连通的冷却液进口管，所述窥视管位于冷却液进口管上方的管壁设置有与冷却腔连通的冷却液出口管。[0018] 通过采用上述技术方案，从冷却液进口向冷却腔内通入冷却液，当冷却液注满冷却腔后再从冷却液出口排出，冷却液在流出冷却腔时会将冷却腔以及窥视管壁的热量带走，达到对窥视管进行冷却降温的效果。[0019] 进一步的，所述连接管的外管壁处设置有与窥视内管连通的冷却气管。[0020] 通过采用上述技术方案，从冷却气管向窥视管内吹入冷却气，一方面，冷却气体可以进一步对窥视管的管壁机内部进行降温冷却；另一方面，在冷却气告诉吹入窥视管内部时，会在窥视管内部及扩视口形成气流风幕，从而将窥视管与高炉内的高温气流、高浓度粉尘隔绝，有助于提高窥视管工作的稳定性和耐久性。[0021] 进一步的，所述连接管与反射装置本体连接面的内侧壁固定连接有环形透明挡板，所述冷却气管位于连接管内部的出气口靠近环形透明挡板朝向高炉内部的一侧设置。[0022] 通过采用上述技术方案，环形透明挡板可以在不影响红外管线传播的前提下，将红外反射棱镜与高炉内部环境进一步分隔，显著降低高炉内部高温、焦油烟尘对红外反射棱镜的影响，进一步提高红外反射棱镜的工作稳定性。[0023] 综上所述，本实用新型具有以下有益效果：[0024] 1.通过设置包括反射装置本体和窥视管的红外棱镜反射装置，在反射装置本体内设置安装槽，安装槽内设置红外反射棱镜，并将装有红外摄像探头的安装筒、窥视管分别与安装槽连通，并使得窥视管的中心轴线与安装套筒的中心轴线的交点位于红外反射棱镜反射面的中心，从而实现无需将红外摄像探头伸入高炉内部即可达到对高炉内部进行红外热成像的效果；[0025] 2.在反射装置本体靠近窥视管方向的一端设置连接管，在窥视管位于高炉外部一侧的端面开设环形嵌槽，将连接管的管口插至环形前槽内，并沿环形嵌槽转动连接管，将反射装置本体调节至合适的安装角度，再将密封紧固件固定安装，从而达到提高红外热像仪安装适应性及连接密封性的效果。[0026] 3.在窥视管内侧设置窥视内管，窥视内管与窥视管之间形成冷却腔，并在窥视管的外管壁设置与冷却腔连通的冷却液进口和冷却液出口，达到对窥视管进行冷却降温的效果。[0027] 4.在连接管的管壁设置于窥视管连通的冷却气进口，并在连接管与反射装置本体连接面的内侧壁固定连接有环形透明挡板，一方面，冷却气可以进一步起到冷却作用；另一方面，冷却气和环形透明挡板可以有效将红外反射棱镜与高炉内的高温、高浓度的焦油烟尘分隔，降低红外反射棱镜被高温和油烟影响的几率，提高红外反射棱镜工作的稳定性。附图说明[0028] 图1是实施例中一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪的整体示意图；[0029] 图2是图1中A部分的放大示意图；[0030] 图3是实施例中用于体现反射装置本体和窥视管内部结构的剖视图；[0031] 图4是图3中B部分的放大图。[0032] 图中，1、安装套筒；2、红外棱镜反射装置；3、反射装置本体；31、安装槽；32、连接管；321、冷却气管；4、窥视管；41、环形嵌槽；42、扩视口；43、窥视内管；44、冷却腔；45、冷却液进口管；46、冷却液出口管；5、红外反射棱镜；6、密封紧固件；61、固定环；62、密封圈；63、紧固螺钉；7、环形透明挡板；8、炉墙。具体实施方式[0033] 以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。[0034] 实施例：一种加装红外反射棱镜的高炉红外热像仪，如图1和图2所示，包括安装套筒1，安装套筒1内部的一端安装有红外摄像探头，安装套筒1安装红外摄像探头的一端设置有红外棱镜反射装置2,安装套筒1的另一端电连接和信号连接于显示系统。[0035] 如图2和图3所示，红外棱镜反射装置2包括反射装置本体3、与反射装置本体3固定连接的窥视管4，反射装置本体3内开设有安装槽31，安装套筒1安装有红外摄像探头的一端与安装槽31连通，且安装套筒1法兰连接于反射装置本体3。[0036] 如图3所示，安装槽31内嵌设有红外反射棱镜5，红外反射棱镜5为直角三棱镜，窥视管4的中心轴线与安装套筒1的中心轴线的交点位于红外反射棱镜5反射面的中心。这样红外反射棱镜5能够将接收到的红外光线更加准确地反射至红外摄像探头，提高探测效果。[0037] 如图1和图3所示，窥视管4的外管壁固定连接于炉墙8，窥视管4远离反射装置本体3方向的一端伸入高炉内部，窥视管4靠近高炉内部一侧一体连接有扩视口42，扩视口42自高炉外部向高炉内部扩张。窥视管4内侧设置有窥视内管43，窥视内管43与窥视管4之间形成冷却腔44，窥视管4位于高炉外部方向的管壁底部焊接有与冷却腔44连通的冷却液进口管45，窥视管4位于冷却液进口管45上方的管壁焊接有与冷却腔44连通的冷却液出口管46。

[0038] 如图2和图3所示，反射装置本体3靠近高炉方向的一侧固定连接有连接管32，连接管32与安装槽31连通，连接管32的外管壁处设置有与窥视内管43连通的冷却气管321。连接管32与反射装置本体3连接面的内侧壁抵接固定有环形透明挡板7，环形透明挡板7优选透明度高、耐高温的玻璃材质制成，冷却气管321位于连接管32内部的出气口靠近环形透明挡板7朝向高炉内部的一侧设置。[0039] 如图2和图4所示，窥视管4位于高炉外部一侧的端面开设有环形嵌槽41，连接管32远离反射装置本体3方向的端部嵌设于环形嵌槽41内，在连接管32的外侧壁设置有用于将连接管32与窥视管4密封固定的密封紧固件6，密封紧固件6包括套设于连接管32外侧壁的固定环61，在固定环61与窥视管4抵接端面之间套设有密封圈62，在固定环61的外端面周向设置有若干紧固螺钉63，紧固螺钉63将紧固环、密封圈62紧固于窥视管4开设环形嵌槽41的一端端面。[0040] 具体实施过程：[0041] 安装时，将连接管32的管口一端插设至窥视管4的环形嵌槽41内并将管口端面抵接于环形嵌槽41的槽底，根据现场安装环境，转动连接管32调节反射装置本体3至合适的角度，接着依次将密封圈62、固定环61套设于连接管32的外管壁，并将固定环61与密封圈62通过紧固螺钉63紧固于窥视管4开设环形嵌槽41的一端端面。[0042] 接着安装人员将红外反射棱镜5嵌入安装槽31，并将安装套筒1安装有红外摄像探头的一端插入反射装置本体3的安装槽31槽口，使得红外摄像探头与安装槽31连通，并确保窥视管4的中心轴线与安装套筒1的中心轴线的交点位于红外反射棱镜5反射面的中心，接着再将安装套筒1外侧壁的法兰片固定连接于反射装置本体3外壁，从而实现安装。[0043] 本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。