專利名稱：焦爐自動測溫方法及其測溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測溫方法及其測溫裝置，具體地是一種焦爐自動測溫方法及其測溫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
溫度控制是一座焦爐生產(chǎn)控制的關(guān)鍵，溫度控制精度的高低將直接影響焦化產(chǎn)品的質(zhì)量和焦爐壽命的長短。而在焦爐加熱系統(tǒng)中，溫度的測量又是焦爐加熱控制系統(tǒng)中的核心。目前，國內(nèi)和國內(nèi)在焦爐正常生產(chǎn)過程中一般采用的是手持式光學(xué)測溫計進行人工手動測量，其測量精度的人為誤差大，工作環(huán)境差，特別是不能滿足焦爐加熱模型閉環(huán)自動控制的要求，導(dǎo)致焦爐加熱自動控制系統(tǒng)無法有效實現(xiàn)。雖然很早人們已經(jīng)認識到溫度自動測量的重要性，采用過一些預(yù)埋溫度傳感器和近幾年安裝固定光學(xué)探頭的方法，但由于安裝傳感器(探頭)數(shù)量太大，眾多傳感器之間的精度誤差大，造成測量誤差也大，由于傳感器數(shù)量大，可靠性也急劇下降，成本還高，而且安裝后不能或很難進行更換和維護(焦爐結(jié)構(gòu)影響)，所以一直未被焦爐正常生產(chǎn)中的加熱控制系統(tǒng)采用，只是在焦爐開工過程的烘爐階段采用一次性預(yù)埋溫度傳感器的方法。因此目前人工手動測量已經(jīng)不能適應(yīng)未來焦爐控制系統(tǒng)發(fā)展的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種焦爐自動測溫方法及其測溫系統(tǒng)。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是一種焦爐自動測溫方法，在焦爐爐面的裝煤車軌道內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置環(huán)形測溫軌道，讓裝載有測溫探頭的自動測溫裝置在測溫軌道上面行走，測溫裝置上的測溫探頭通過位于測溫軌道內(nèi)的標準立火道測溫孔對爐內(nèi)的溫度進行實測，自動測溫裝置將采集到的溫度數(shù)據(jù)通過設(shè)置在測溫軌道上方一點的電刷式通訊頭，將測得的溫度數(shù)據(jù)通過有線通訊線路傳給地面上的上位機，上位機通過對采樣曲線數(shù)據(jù)進行分析運算得出每個標準立火道的溫度并進行焦爐加熱系統(tǒng)的控制；自動測溫裝置的測溫探頭經(jīng)過一個測溫孔的時間為(測溫孔寬度-2倍探頭寬度)÷測溫車速度；測溫裝置經(jīng)過一個測溫孔的采樣次數(shù)為探頭經(jīng)過測溫孔的時間÷采樣周期。
一種焦爐自動測溫的系統(tǒng)，由測溫軌道、自動測溫裝置、電刷式通訊頭和上位機組成，測溫軌道為設(shè)置在焦爐爐面裝煤車軌道內(nèi)側(cè)或外側(cè)的環(huán)形軌道，位于測溫軌道內(nèi)的一行立火道出口為標準測溫孔；電刷式通訊頭位于環(huán)形測溫軌道上方；自動測溫裝置為在軌道上通過自帶電源或外接市電可自動行走的測溫裝置，由具有保溫隔熱作用的殼體、裝置在殼體內(nèi)的計算機、光學(xué)探頭、驅(qū)動裝置組成；殼體上、光學(xué)探頭下方有透明的探頭窗口；殼體外裝置有開閉測溫孔孔蓋的開蓋裝置和關(guān)蓋裝置。
所述的自動測溫裝置的殼體內(nèi)還可裝備為計算機、光學(xué)探頭和驅(qū)動裝置提供電力的電源。
所述標準測溫孔的蓋板上設(shè)置有可自動開閉裝置，該裝置由焊接在孔蓋上的橫桿和立桿及其鉸鏈組成，立桿與橫桿之間的夾角為45-90度，鉸鏈位于立桿和橫桿交合處。
所述的測溫裝置為一測溫車，殼體為一上蓋可開啟的車體，車體后輪為主動輪，探頭窗口為突出的圓型窗；驅(qū)動裝置由電機和傳動齒輪組成，主動輪的輪軸上的傳動齒輪與電機齒輪咬合；開蓋裝置為一裝在車體下的拔桿；關(guān)蓋裝置為一關(guān)蓋滾輪，其中軸齒輪與電機齒輪咬合，關(guān)蓋滾輪的輪臂有1-3個。
所述的測溫裝置的殼體前端裝有防撞超聲波探頭。
本發(fā)明的自動測溫裝置以設(shè)定的速度在環(huán)行測溫軌道上連續(xù)經(jīng)過位于軌道內(nèi)側(cè)的標準立火道上方各個測溫孔時，測溫裝置自動完成開蓋、測溫、關(guān)蓋子的動作，而始終處于測量狀態(tài)的光學(xué)探頭通過測溫孔對一百多立火道進行動態(tài)的實時掃描測量，測溫裝置如此運行一個循環(huán)可得到一百多個立火道的二千多個測量數(shù)據(jù)，形成立火道溫度曲線；測溫裝置將采集并保存的二千多個溫度數(shù)據(jù)通過設(shè)置在測溫軌道上方某一點的電刷，通過有線通訊線路傳給設(shè)置在地面的上位機，上位機通過對上述采樣曲線數(shù)據(jù)進行分析運算得出每個標準立火道的溫度并進行焦爐加熱系統(tǒng)的控制。
本發(fā)明的標準測溫孔蓋經(jīng)過改造，與自動測溫裝置上設(shè)置的開蓋、關(guān)蓋裝置配合使用，方便快速開閉測溫孔蓋，減輕測溫時焦爐的溫度對自動測溫裝置的影響，因而測量可靠性高。測溫裝置前端的超聲波探頭起到防撞作用，解決了生產(chǎn)中的安全問題。


圖1 為本發(fā)明工作原理示意2 為本發(fā)明立火道溫度曲線3 為本發(fā)明測溫車工作原理示意4 為本發(fā)明測溫軌道結(jié)構(gòu)示意圖(內(nèi)環(huán))圖5 為本發(fā)明測溫軌道結(jié)構(gòu)示意圖(外環(huán))圖6 為本發(fā)明自動測溫裝置結(jié)構(gòu)示意7 為本發(fā)明立火道標準測溫孔孔蓋結(jié)構(gòu)示意圖(關(guān)閉狀)圖8 為本發(fā)明立火道標準測溫孔孔蓋結(jié)構(gòu)示意圖(開啟狀)圖9 為本發(fā)明開關(guān)蓋步驟之一示意10 為本發(fā)明開關(guān)蓋步驟之二示意11 為本發(fā)明開關(guān)蓋步驟之三示意12 為本發(fā)明開關(guān)蓋步驟之四示意圖具體實施方式
實施例1如圖1、2、3和5所示，一種焦爐自動測溫的系統(tǒng)，由測溫軌道1、自動測溫裝置2、電刷式通訊頭3和上位機組成6，測溫軌道1為設(shè)置在焦爐5爐面裝煤車軌道11外側(cè)的環(huán)形軌道，位于測溫軌道1內(nèi)的立火道8出口為標準測溫孔7；電刷式通訊頭3位于環(huán)形測溫軌道上方，電刷式通訊頭3通過通訊線4與設(shè)置在焦爐操作室內(nèi)的上位機6相連；自動測溫裝置2裝載有計算機、光學(xué)探頭，通過外接市電可自動行走于測溫軌道1上進行測溫。
其自動測溫方法是讓裝載有測溫探頭的自動測溫裝置2在測溫軌道1上行走，測溫裝置2上的測溫探頭通過位于測溫軌道內(nèi)的標準立火道測溫孔7對爐內(nèi)的溫度進行實測，自動測溫裝置2將采集到的溫度數(shù)據(jù)通過設(shè)置在測溫軌道上方一點的電刷式通訊頭3，將測得的溫度數(shù)據(jù)通過有線通訊線路傳給地面上的上位機6，上位機6通過對采樣曲線數(shù)據(jù)進行分析運算得出每個標準立火道(用于測溫用的立火道)的溫度并進行焦爐加熱系統(tǒng)的控制；自動測溫裝置2的測溫探頭經(jīng)過一個測溫孔的時間為測溫孔寬度-2倍探頭寬度/測溫車速度；測溫裝置經(jīng)過一個測溫孔的采樣次數(shù)為探頭經(jīng)過測溫孔的時間/采樣周期。
實施例2如圖1、2、3、4、6、7、8、9、10、11和12所示，一種焦爐自動測溫的系統(tǒng)，由測溫軌道1、自動測溫車2、電刷式通訊頭3和上位機6組成，電刷式通訊頭與上位機通過通訊線4連接。測溫軌道1為設(shè)置在焦爐5爐面裝煤車軌道11內(nèi)側(cè)的環(huán)形軌道，位于測溫軌道內(nèi)的立火道8出口為標準測溫孔7；電刷式通訊頭3位于環(huán)形測溫軌道1上方；自動測溫車2由具有保溫隔熱作用的車體14、裝置在車體14內(nèi)的計算機23、光學(xué)探頭10、驅(qū)動裝置和為計算機、光學(xué)探頭和驅(qū)動裝置提供電力的電源22組成；車體14上蓋29可開啟，蓋上裝有與電刷3相對接的電刷30。車體14后輪16為主動輪，前輪20為從動輪；驅(qū)動裝置由電機12和傳動齒輪組成，主動輪16的輪軸15上的傳動齒輪與電機齒輪咬合；車體14上、光學(xué)探頭10下方有透明的探頭窗口18，該探頭窗口為突出于車體14底面的圓型窗；車體14上裝置有開閉測溫孔7孔蓋的開蓋裝置和關(guān)蓋裝置。開蓋裝置為一裝在車體下的拔桿19；關(guān)蓋裝置為一關(guān)蓋滾輪13，其中軸齒輪與電機齒輪咬合，關(guān)蓋滾輪的輪臂17有3個。標準測溫孔7的孔蓋24上設(shè)置有可自動開閉裝置，該裝置由焊接在孔蓋上的橫桿28和立桿27及其鉸鏈26組成，立桿27與橫桿28之間的夾角為90度，鉸鏈26位于立桿和橫桿交合處。車體2前端裝有防撞超聲波探頭21。
本系統(tǒng)的光學(xué)探頭選用雷泰MARATHON系列MA2SC)，超聲波探頭選用sonaswetchMene-A，設(shè)定測溫車2以1m/s左右的速度在環(huán)行測溫軌道1上連續(xù)經(jīng)過標準立火道8上這各個測溫孔8時，測溫車2上的開蓋拔桿19、關(guān)蓋滾輪13可自動完成開蓋、測溫、關(guān)蓋的動作，而始終處于測量狀態(tài)的光學(xué)探頭10通過測溫孔對焦爐的100多個立火道(9為立火道中的光線)進行連續(xù)動態(tài)的實時掃描測量，由于光學(xué)探頭10的采樣期為2ms，測溫孔的寬度約為8cm左右，則光學(xué)探頭經(jīng)過一個立火道測溫孔可連續(xù)采樣大約20次。
權(quán)利要求
1.一種焦爐自動測溫方法，其特征在于在焦爐爐面的裝煤車軌道內(nèi)側(cè)或外側(cè)設(shè)置環(huán)形測溫軌道，讓裝載有測溫探頭的自動測溫裝置在測溫軌道上面行走，測溫裝置上的測溫探頭通過位于測溫軌道內(nèi)的標準立火道測溫孔對爐內(nèi)的溫度進行掃描實測，自動測溫裝置將采集到的溫度數(shù)據(jù)通過設(shè)置在測溫軌道上方一點的電刷式通訊頭，將測得的溫度數(shù)據(jù)通過有線通訊線路傳給地面上的上位機，上位機通過對采樣曲線數(shù)據(jù)進行分析運算得出每個標準立火道的溫度并進行焦爐加熱系統(tǒng)的控制；自動測溫裝置的測溫探頭經(jīng)過一個測溫孔的時間為(測溫孔寬度-2倍探頭寬度)÷測溫車速度；測溫裝置經(jīng)過一個測溫孔的采樣次數(shù)為探頭經(jīng)過測溫孔的時間÷采樣周期。
2.一種焦爐自動測溫的系統(tǒng)，其特征在于所述的測溫系統(tǒng)由測溫軌道、自動測溫裝置、電刷式通訊頭和上位機組成，測溫軌道為設(shè)置在焦爐爐面裝煤車軌道內(nèi)側(cè)或外側(cè)的環(huán)形軌道，位于測溫軌道內(nèi)的一行立火道出口為標準測溫孔；電刷式通訊頭位于環(huán)形測溫軌道上方；自動測溫裝置為在軌道上通過自帶電源或外接市電可自動行走的測溫裝置，由具有保溫隔熱作用的殼體、裝置在殼體內(nèi)的計算機、光學(xué)探頭、驅(qū)動裝置組成；殼體上、光學(xué)探頭下方有透明的探頭窗口；殼體上裝置有開閉測溫孔孔蓋的開蓋裝置和關(guān)蓋裝置。
3.如權(quán)利要求2所述的自動測溫系統(tǒng)，其特征在于所述的自動測溫裝置的殼體內(nèi)還可裝備為計算機、光學(xué)探頭和驅(qū)動裝置提供電力的電源。
4.如權(quán)利要求2所述的自動測溫系統(tǒng)，其特征在于所述標準測溫孔的蓋板上設(shè)置有可自動開閉裝置，該裝置由焊接在孔蓋上的橫桿和立桿及其鉸鏈組成，立桿與橫桿之間的夾角為45-90度，鉸鏈位于立桿和橫桿交合處。
5.如權(quán)利要求2所述的自動測溫系統(tǒng)，其特征在于所述的測溫裝置為一測溫車，殼體為一上蓋可開啟的車體，車體后輪為主動輪，探頭窗口為突出的圓型窗；驅(qū)動裝置由電機和傳動齒輪組成，主動輪的輪軸上的傳動齒輪與電機齒輪咬合；開蓋裝置為一裝在車體下的拔桿；關(guān)蓋裝置為一關(guān)蓋滾輪，其中軸齒輪與電機齒輪咬合，關(guān)蓋滾輪的輪臂有1-3個。
6.如權(quán)利要求2或3所述的測溫系統(tǒng)，其特征在于所述的測溫裝置的殼體前端裝有防撞超聲波探頭。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焦爐自動測溫方法及其測溫系統(tǒng)，其測溫系統(tǒng)包括設(shè)置在焦爐爐面裝煤車軌道內(nèi)側(cè)或外側(cè)的環(huán)形測溫軌道、帶光學(xué)探頭的自動測溫裝置、電刷式通訊頭和上位機。其測溫方法是讓自動測溫裝置在測溫軌道上面行走，測溫裝置上的測溫探頭通過位于測溫軌道內(nèi)的標準立火道測溫孔對爐內(nèi)的溫度進行掃描實測，自動測溫裝置將采集到的溫度數(shù)據(jù)通過設(shè)置在測溫軌道上方一點的電刷式通訊頭，將測得的溫度數(shù)據(jù)通過有線通訊線路傳給地面上的上位機，上位機通過對采樣曲線數(shù)據(jù)進行分析運算得出每個標準立火道的溫度并進行焦爐加熱系統(tǒng)的控制。本發(fā)明測溫、溫控一體化，大大提高了焦爐測量的準確性和可靠性。
文檔編號G01K11/00GK1563276SQ20041001298
公開日2005年1月12日 申請日期2004年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者張建 申請人:張建