專利名稱：一種用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行在線監(jiān)控的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于窯爐檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行在線監(jiān)控的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
工業(yè)窯爐是以耐火材料砌成用于煅燒物料或燒成制品的設(shè)備，其工作原理為燃料進(jìn)入爐內(nèi)燃燒，所發(fā)出的熱量一部分被加熱介質(zhì)吸收，另一部分用于維持爐內(nèi)整個(gè)環(huán)境的溫度。工業(yè)窯爐通常包括窯室、燃燒設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備和輸送設(shè)備等部分，并按照坯體運(yùn)載工具可分為窯車窯、推板窯、輥道窯、輸送帶窯和氣墊窯等多種類型。其中，推板窯是采用耐火質(zhì)推板將產(chǎn)品輸送入窯燒成的一種連續(xù)式隧道窯，由于具備長(zhǎng)度短、占地面積小、設(shè)備簡(jiǎn)單、便于操作和溫差小等優(yōu)點(diǎn)，因此在陶瓷、鋰電材料、化工材料、磁性材料、發(fā)光粉體等行業(yè)獲得了廣泛應(yīng)用。推板窯的窯體由隔熱保溫材料制成，在長(zhǎng)期使用過程中反復(fù)承受高溫膨脹與冷卻，可能存在松脫的危險(xiǎn)；一旦保溫材料脫落，極易引發(fā)擦窯、卡窯甚至頂窯事故，給使用者帶來經(jīng)濟(jì)損失。此外,窯體的內(nèi)壁表面由于入窯物料脫離等外部機(jī)械力、高溫粉塵作用諸多因素的影響，也可能發(fā)生局部損傷或整體變形。針對(duì)以上情況，有必要采取有效措施，對(duì)推板窯包括窯體保溫層松脫和局部損傷等情況在內(nèi)的內(nèi)壁面狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控，以保證加工過程的順利進(jìn)行?，F(xiàn)有技術(shù)中提出了 一些用于對(duì)工業(yè)窯爐爐內(nèi)信息執(zhí)行探測(cè)的方案。例如，CN200420023455.7中公開了一種自適應(yīng)掃描的窯爐熱像儀，其中利用紅外掃描方式來檢測(cè)窯爐的胴體溫度變化，由此可根據(jù)檢測(cè)獲得的溫度分布信息來反映胴體的變形狀況。然而，考慮到推板窯的高溫段工作溫度往往為1000°C甚至1500°C以上，紅外線在此高溫環(huán)境易于被干擾，相應(yīng)造成檢測(cè)圖像欠缺或失真等缺陷，因此難于運(yùn)用到推板窯的內(nèi)壁面探測(cè)用途。又如，CN200610089415.6中公開了一種爐內(nèi)信息激光探測(cè)裝置及方法，其中利用激光穿過窯爐爐內(nèi)粉塵或煙霧來形成激光軌跡，并通過攝像裝置獲取激光軌跡圖像，由此反映爐內(nèi)信息。然而，較多的測(cè)試實(shí)踐表明，首先，對(duì)于工作溫度高達(dá)數(shù)千攝氏度的推板窯而言，普通激光往往無法有效穿透此高溫高粉塵環(huán)境并導(dǎo)致無法有效執(zhí)行檢測(cè)；其次，此方法中對(duì)激光軌跡直接予以拍攝，激光器與攝像儀之間波段不統(tǒng)一，相應(yīng)會(huì)造成檢測(cè)圖像失真和檢測(cè)成像具備局限性等缺陷；最后，由于在實(shí)時(shí)檢測(cè)過程中往往會(huì)獲得大量的檢測(cè)圖像，該方法中缺乏對(duì)圖像后期的有效分析處理手段，同時(shí)存在檢測(cè)精度偏低、操作便利性不強(qiáng)等問題。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或技術(shù)需求，本發(fā)明的目的在于提供一種用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行在線監(jiān)控的系統(tǒng)，其中通過針對(duì)推板窯自身特點(diǎn)來選擇特定波長(zhǎng)的激光執(zhí)行檢測(cè)，并對(duì)關(guān)鍵組件進(jìn)行設(shè)計(jì)和構(gòu)建智能算法來處理所獲得的檢測(cè)圖像，相應(yīng)能夠以結(jié)構(gòu)緊湊、便于操作的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀態(tài)的高效在線監(jiān)控，同時(shí)具備自動(dòng)化程度和檢測(cè)精度高等特點(diǎn)。按照本發(fā)明，提供了 一種用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行在線監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括主動(dòng)光源發(fā)射裝置、被動(dòng)成像接收裝置和中央處理裝置，其中:所述主動(dòng)光源發(fā)射裝置設(shè)置在位于推板窯窯體一端外側(cè)的位置，用于產(chǎn)生波長(zhǎng)為400nm 450nm的藍(lán)激光束或波長(zhǎng)為530nm 560nm的綠激光束，該激光束經(jīng)擴(kuò)束整形處理后以覆蓋照射整個(gè)推板窯內(nèi)壁面的方式穿過窯體，并從窯體的另外一端射出；所述被動(dòng)成像接收裝置設(shè)置在位于推板窯窯體另外一端外側(cè)的位置，用于接收從窯體射出的激光束并形成相應(yīng)的檢測(cè)圖像；所述中央處理裝置與所述被動(dòng)成像接收裝置信號(hào)相連，并根據(jù)被動(dòng)成像接收裝置所形成的檢測(cè)圖像來實(shí)時(shí)判定推板窯的內(nèi)壁面狀態(tài)，由此實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控過程。作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述主動(dòng)光源發(fā)射裝置包括激光發(fā)生器、窄帶濾波器和激光束整形單元，其中該激光發(fā)生器用于產(chǎn)生波長(zhǎng)為400nm 450nm的藍(lán)激光束或波長(zhǎng)為530nm 560nm的綠激光束且功率可調(diào)；該窄帶濾波器用于對(duì)激光發(fā)生器所產(chǎn)生的激光束執(zhí)行濾波處理；該激光束整形單元用于對(duì)濾波處理后的激光束執(zhí)行光路聚焦處理，由此獲得光路發(fā)散角可調(diào)的激光束并以覆蓋照射整個(gè)推板窯內(nèi)壁面的方式穿過窯體。作為進(jìn)一步優(yōu)選地,所述被動(dòng)成像接收裝置包括感光元件和成像單元,其中該感光元件用于接收從窯體射出的激光束以形成感光圖像，且其感光波長(zhǎng)范圍與激光束的波長(zhǎng)范圍保持一致；該成像單元用于捕獲感光元件形成的感光圖像，并將捕獲生成的圖像作為檢測(cè)圖像。作為進(jìn)一步優(yōu)選地,所述被動(dòng)成像接收裝置還包括紅外偏光元件,該紅外偏光元件沿著光軸方向設(shè)置在所述感光元件與成像單元之間的，用于調(diào)節(jié)激光束的偏光角度和入射面。作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述成像單元為工業(yè)CXD相機(jī)，且其成像幀頻為50Hz。作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述中央處理裝置包括圖像采集單元和圖像處理單元，其中該圖像采集單元與所述成像單元信號(hào)相連，用于對(duì)成像單元生成的檢測(cè)圖像進(jìn)行采集并發(fā)送給圖像處理單元；該圖像處理單元用于對(duì)所接收的檢測(cè)圖像作均勻性校正處理，并將均勻性校正處理后的圖像執(zhí)行圖像相減，由此根據(jù)圖像相減結(jié)果來判定推板窯的內(nèi)壁面狀態(tài)。作為進(jìn)一步優(yōu)選地，在執(zhí)行圖像相減的過程中，所述圖像處理單元將當(dāng)前檢測(cè)圖像與前面已累積圖像的平均值相減，然后根據(jù)圖像相減的結(jié)果來確定推板窯包括保溫層松脫和局部損傷等情況在內(nèi)的內(nèi)壁面狀態(tài)。作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述主動(dòng)光源發(fā)射裝置和被動(dòng)成像接收裝置還分別包括光軸調(diào)試單元，該光軸調(diào)試單元用于調(diào)整發(fā)射光軸和接收光軸的水平和俯仰角度，以保證兩者的水平和俯仰角度相一致。作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述中央處理裝置還包括顯示單元和報(bào)警單元，其中該顯示單元用于實(shí)時(shí)顯示內(nèi)壁面狀態(tài)探測(cè)結(jié)果及其相關(guān)的窯爐氣體透過率、粉塵密度透過率及窯爐特征光譜數(shù)據(jù)等信息；該報(bào)警單元根據(jù)探測(cè)結(jié)果相應(yīng)給出聲光報(bào)警?？傮w而言，按照本發(fā)明的用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行在線監(jiān)控的系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):1、通過選擇波長(zhǎng)為400nm 450nm的藍(lán)激光束或波長(zhǎng)為530nm 560nm的綠激光束來執(zhí)行檢測(cè)，能夠克服高溫高粉塵工作環(huán)境對(duì)檢測(cè)介質(zhì)的不利影響，長(zhǎng)距離穿透窯爐內(nèi)氣體火焰高溫和低溫區(qū)域，測(cè)試表明可穿透1800°C以上的各類氣體，并適用于推板窯的在線檢測(cè)，提高檢測(cè)精度和工作效率；2、通過對(duì)該探測(cè)系統(tǒng)各個(gè)組件的構(gòu)造和配置方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以在屏蔽掉爐內(nèi)高溫物體的光線不利影響的情況下來接受檢測(cè)激光束，與直接拍攝檢測(cè)激光的方式相比可避免圖像失真等缺陷，顯著提高檢測(cè)精度；此外，還可以根據(jù)檢測(cè)需求對(duì)入射激光的功率、發(fā)散覆蓋范圍以及成像精度等方面進(jìn)行不同設(shè)定和調(diào)整，由此可滿足不同的探測(cè)要求，擴(kuò)大產(chǎn)品的適用面；3、整體監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、便于安裝和操作，能靈活運(yùn)用于各種規(guī)格的推板窯并獲取高精度的檢測(cè)圖像；其中通過對(duì)視頻圖像執(zhí)行后期智能算法處理，能夠進(jìn)一步提高檢測(cè)效率和精度，有助于定位缺陷所處的具體位置及類型，便于后續(xù)的相應(yīng)質(zhì)量控制和調(diào)整。


圖1是按照本發(fā)明的用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行在線監(jiān)控的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是用于顯示采用按照本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)所獲得的檢測(cè)圖像的示意圖，其中2a為內(nèi)壁面正常的檢測(cè)結(jié)果，2b為監(jiān)控區(qū)域存在一個(gè)目標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果，2c為監(jiān)控區(qū)域存在兩個(gè)目標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果。在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:1-主動(dòng)光源發(fā)射裝置2-推板窯窯體3-被動(dòng)成像接收裝置4-中央處理裝置5-激光束101-激光發(fā)生器102-窄帶濾波器103-激光束整形單元301-感光元件302-成像單兀401-圖像米集單兀402-圖像處理單兀
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖1是按照本發(fā)明的用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行在線監(jiān)控的系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1中所示，按照本發(fā)明的監(jiān)控系統(tǒng)主要包括主動(dòng)光源發(fā)射裝置1、被動(dòng)成像接收裝置3和中央處理裝置4。作為被檢測(cè)對(duì)象的推板窯窯體2呈水平安裝狀態(tài)，在其軸向左右兩端的外側(cè)，分別對(duì)應(yīng)于窯爐窗口設(shè)置有主動(dòng)光源發(fā)射裝置I和被動(dòng)成像接收裝置3。為了保證這兩個(gè)裝置的水平一致性和穩(wěn)定性，它們分別被安裝在固定機(jī)座上。考慮到推板窯的高溫段工作溫度往往為1000°C甚至1500°C以上，紅外線或普通激光不能有效穿透包含有部分粉塵的高溫氣體(如氮?dú)?、空氣?，因此經(jīng)過對(duì)比測(cè)試和實(shí)踐，在本發(fā)明中選擇采用波長(zhǎng)為400nm 450nm的藍(lán)激光束或波長(zhǎng)為530nm 560nm的綠激光束作為檢測(cè)光，來執(zhí)行對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀態(tài)的在線檢測(cè)；測(cè)試表明其能夠長(zhǎng)距離穿透現(xiàn)有的各類推板窯的高溫火焰及氣體環(huán)境，甚至在2000°C的高溫環(huán)境中仍能穿透。當(dāng)上述激光束以覆蓋整個(gè)推板窯內(nèi)壁面的方式穿過窯體后，如果存在內(nèi)壁保溫材料脫離或其他局部損傷或變形情況，則檢測(cè)激光束相應(yīng)會(huì)受到阻礙并形成與正常狀態(tài)下不同的檢測(cè)圖像，由此可實(shí)時(shí)有效地反映推板窯內(nèi)壁面變化狀況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)窯爐內(nèi)部的在線監(jiān)控過程。如圖1中所示，主動(dòng)光源發(fā)射裝置I優(yōu)選包括激光發(fā)生器101、窄帶濾波器102和激光束整形單元103，其中激光發(fā)生器101譬如為功率可調(diào)的CO2激光器，用于產(chǎn)生激光束，其發(fā)射功率可設(shè)定為Iw 15w，由此可根據(jù)激光發(fā)散角和檢測(cè)距離來相應(yīng)調(diào)節(jié)激光能量的大小，以確保穿透高溫氣體時(shí)滿足距離要求；窄帶濾波器102的作用在于執(zhí)行濾波處理，具體而言即按照窯爐光譜特性產(chǎn)生截止波段，截止波段之外為干擾信號(hào)，由此限制高溫環(huán)境所產(chǎn)生的干擾信號(hào)，并將濾波處理后的激光束發(fā)送給激光束整形單元103 ;激光束整形單元103用于對(duì)窄帶濾波器102處理后的激光束執(zhí)行光路聚焦處理，這樣激光束在聚焦的同時(shí)會(huì)以一定角度發(fā)散出去，由此獲得光路發(fā)散角度可調(diào)的激光束并以覆蓋整體推板窯內(nèi)壁面的方式穿過窯體，其中激光束整形單元103的光學(xué)焦距可設(shè)定為420mm 480mm。顯而易見的是，該發(fā)散角的大小和穿透高溫氣體的距離長(zhǎng)短成反比:發(fā)散角度越大，穿透高溫氣體的距離越短；反之發(fā)散角度越小，則穿透高溫氣體的距離越長(zhǎng)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，主動(dòng)光源發(fā)射裝置I還包括光軸調(diào)試單元104和外殼(圖中未顯示)，其中光軸調(diào)試單元104的作用主要在于例如以機(jī)械方式來調(diào)整發(fā)射光軸的水平和俯仰角度，以保證其與被動(dòng)成像接收裝置3入射光軸的水平和俯仰角度相一致；外殼用于將激光發(fā)生器101、窄帶濾光片102、離散度調(diào)試單元103和光軸調(diào)試單元104等組件一起容納安裝其中，并支撐設(shè)置在固定結(jié)構(gòu)件上，由此確保執(zhí)行光軸調(diào)整時(shí)的穩(wěn)定性和牢固性。再次參見圖1，被動(dòng)成像接收裝置3優(yōu)選包括感光元件301和成像單元302。其中感光元件301譬如呈鍍膜毛玻璃的形式，且其感光波長(zhǎng)范圍與藍(lán)/綠激光束的波長(zhǎng)范圍保持一致，用于接收主動(dòng)光源發(fā)射裝置I射出且透過高溫窯室的激光束，并形成感光圖像。作為本發(fā)明的另一關(guān)鍵改進(jìn)，由于它與主動(dòng)光源發(fā)射裝置保持為波長(zhǎng)范圍一致，這樣一方面可以僅接受檢測(cè)激光束并予以成像，同時(shí)屏蔽掉爐內(nèi)高溫物體的光線以免對(duì)后續(xù)成像的不利影響；另一方面，還能夠避免由于激光能量過強(qiáng)而導(dǎo)致的致盲現(xiàn)象。成像單元302譬如可選用工業(yè)CCD相機(jī)或其他適當(dāng)?shù)臄z像裝置，作為一種高靈敏度成像元件在特定環(huán)境中的應(yīng)用，CXD相機(jī)的焦距可設(shè)定為8mm 60mm，成像幀頻為50Hz，這樣可以將感光元件301所形成的感光圖像以適當(dāng)靈敏度和成像質(zhì)量光學(xué)捕獲在CCD焦平面上并予以成像，同時(shí)可將成像到焦平面上的圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)以便后續(xù)處理。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，被動(dòng)成像接收裝置3同樣可以包括光軸調(diào)試單元和外殼，由此譬如以機(jī)械方式精密調(diào)整入射光軸的水平和俯仰角度，以保證其與主動(dòng)光源發(fā)射裝置I發(fā)射光軸的水平和俯仰角度相一致，同時(shí)確保執(zhí)行光軸調(diào)整時(shí)的穩(wěn)定性和牢固。此外，被動(dòng)成像接收裝置3還可以包括紅外偏光元件，該紅外偏光元件例如沿著入射光軸方向設(shè)置在感光元件301與成像單元302之間，由此可調(diào)節(jié)入射激光束的偏光角度和入射面，以確保最大限度地滿足現(xiàn)場(chǎng)要求。當(dāng)被動(dòng)成像接收裝置3獲得作為檢測(cè)結(jié)果的視頻圖像后，中央處理裝置4采集這些作為測(cè)試結(jié)果的原始檢測(cè)圖像，并通過與正常狀態(tài)下的檢測(cè)圖像(參見圖2)相觀察比較，由此可確定推板窯是否發(fā)生保溫材料脫離或其他局部損傷或變形等情況。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，中央處理裝置4包括圖像采集單元401、圖像處理單元402，以及作為選擇的顯示單元和報(bào)警單元等，其中圖像采集單元401譬如為視頻采集卡，并可以通過以太網(wǎng)或其他適當(dāng)方式與成像單元302信號(hào)相連，并采集檢測(cè)圖像發(fā)送給圖像處理單元402 ;該圖像處理單元402接著可綜合所接收的檢測(cè)圖像、高溫窯爐氣體透過率、粉塵密度透過率及窯爐特征光譜數(shù)據(jù)等信息執(zhí)行實(shí)時(shí)判斷處理，由此實(shí)現(xiàn)推板窯的內(nèi)壁面狀態(tài)的在線監(jiān)控；顯示單元用于實(shí)現(xiàn)顯示各類中間信息和最終結(jié)果信息，報(bào)警單元?jiǎng)t根據(jù)探測(cè)結(jié)果相應(yīng)給出聲光報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)高溫推板窯腔體內(nèi)部成像監(jiān)控和異常情況報(bào)警等功能。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，圖像處理單元402通過將接收到的累積檢測(cè)圖像執(zhí)行圖像相減，并根據(jù)圖像相減結(jié)果來判定推板窯的內(nèi)壁面狀態(tài)；為了提高檢測(cè)精度和有效性，還可以首先對(duì)所接收的檢測(cè)圖像作均勻性校正處理，然后將均勻性校正處理后的圖像執(zhí)行相減。在另外一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，可以結(jié)合推板窯自身的特性和生產(chǎn)情況，在對(duì)檢測(cè)圖像執(zhí)行圖像相減及實(shí)時(shí)判斷處理的過程中，選擇將當(dāng)前檢測(cè)圖像與前面已累積圖像的平均值相減，然后根據(jù)圖像相減的結(jié)果來確定推板窯包括保溫層松脫和局部損傷等情況在內(nèi)的內(nèi)壁面狀態(tài)。通過以上圖像處理算法，可以進(jìn)一步提高圖像檢測(cè)的精確性避免誤判，同時(shí)提高檢測(cè)操作的便利性和生產(chǎn)效率。此外，按照本發(fā)明的用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行探測(cè)的系統(tǒng)不僅可適用于單個(gè)的推板窯，還可以同時(shí)配置于多個(gè)推板窯構(gòu)建探測(cè)網(wǎng)絡(luò)，并使各個(gè)推板窯的檢測(cè)過程同步發(fā)送給共用服務(wù)器提供統(tǒng)一管理，由此可滿足企業(yè)內(nèi)部的多種檢測(cè)要求，擴(kuò)大產(chǎn)品的適用面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行在線監(jiān)控的系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括主動(dòng)光源發(fā)射裝置(I)、被動(dòng)成像接收裝置(3)和中央處理裝置(4)，其中: 所述主動(dòng)光源發(fā)射裝置(I)設(shè)置在位于推板窯窯體(2) —端外側(cè)的位置，用于獲得波長(zhǎng)為400nm 450nm的藍(lán)激光束或波長(zhǎng)為530nm 560nm的綠激光束，該激光束(5)經(jīng)擴(kuò)束整形處理后以覆蓋照射整個(gè)推板窯內(nèi)壁面的方式穿過窯體，并從窯體的另外一端射出； 所述被動(dòng)成像接收裝置(3)設(shè)置在位于推板窯窯體(2)另外一端外側(cè)的位置，用于接收從窯體射出的激光束并形成相應(yīng)的檢測(cè)圖像； 所述中央處理裝置(4)與所述被動(dòng)成像接收裝置(3)信號(hào)相連，并根據(jù)被動(dòng)成像接收裝置所形成的檢測(cè)圖像來實(shí)時(shí)判定推板窯的內(nèi)壁面狀態(tài)，由此實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控過程。
2.按權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主動(dòng)光源發(fā)射裝置(I)包括激光發(fā)生器(101 )、窄帶濾波器(102)和激光束整形單元(103)，其中該激光發(fā)生器(101)用于產(chǎn)生波長(zhǎng)為400nm 450nm的藍(lán)激光束或波長(zhǎng)為530nm 560nm的綠激光束且功率可調(diào)；該窄帶濾波器(102)用于對(duì)激光發(fā)生器所產(chǎn)生的激光束執(zhí)行濾波處理；該激光束整形單元(103)用于對(duì)濾波處理后的激光束執(zhí)行光路聚焦處理，由此獲得光路發(fā)散角可調(diào)的激光束并以覆蓋照射整個(gè)推板窯內(nèi)壁面的方式穿過窯體。
3.按權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述被動(dòng)成像接收裝置(3)包括感光元件(301)和成像單元(302)，其中該感光元件(301)用于接收從窯體射出的激光束以形成感光圖像，且其感光波長(zhǎng)范圍與激光束的波長(zhǎng)范圍保持一致；該成像單元(302)用于捕獲感光元件(301)所形成的感光圖像，并將捕獲生成的圖像作為檢測(cè)圖像。
4.按權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述被動(dòng)成像接收裝置(3)還包括紅外偏光元件，該紅外偏光元件沿著光軸方向設(shè)置在所述感光元件(301)與成像單元之間(302)，用于調(diào)節(jié)激光束的偏光角度和入射面。
5.按權(quán)利要求3或4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述成像單元(301)優(yōu)選為工業(yè)CXD照相機(jī)，且其成像幀頻為50Hz。
6.按權(quán)利要求3-5任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理裝置(4)包括圖像采集單元(401)和圖像處理單元(402)，其中該圖像采集單元(401)與所述成像單元(302)信號(hào)相連，用于對(duì)成像單元生成的檢測(cè)圖像進(jìn)行采集并發(fā)送給圖像處理單元(402);該圖像處理單元(402)用于對(duì)所接收的檢測(cè)圖像作均勻性校正處理，并將均勻性校正處理后的圖像執(zhí)行圖像相減，由此根據(jù)圖像相減結(jié)果來判定推板窯的內(nèi)壁面狀態(tài)。
7.按權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，在執(zhí)行圖像相減的過程中，所述圖像處理單元(402)將當(dāng)前檢測(cè)圖像與前面已累積圖像的平均值相減，然后根據(jù)圖像相減的結(jié)果來確定推板窯包括保溫層松脫和局部損傷等情況在內(nèi)的內(nèi)壁面狀態(tài)。
8.按權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主動(dòng)光源發(fā)射裝置(I)和被動(dòng)成像接收裝置(3)還分別包括光軸調(diào)試單元，該光軸調(diào)試單元用于調(diào)整發(fā)射光軸和接收光軸的水平和俯仰角度，以保證兩者的水平和俯仰角度相一致。
9.按權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述中央處理裝置(4)還包括顯示單元和報(bào)警單元，其中該顯示單元用于實(shí)時(shí)顯示內(nèi)壁面狀態(tài)探測(cè)結(jié)果及其相關(guān)的窯爐氣體透過率、粉塵密度透過率及窯爐特征光譜數(shù)據(jù)等信息；該報(bào)警單元根據(jù)探測(cè)結(jié)果相應(yīng)給出聲光報(bào)警。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀況執(zhí)行在線探測(cè)的系統(tǒng)，包括主動(dòng)光源發(fā)射裝置、被動(dòng)成像接收裝置和中央處理裝置，其中主動(dòng)光源發(fā)射裝置設(shè)置在位于推板窯窯體一端外側(cè)的位置，用于產(chǎn)生藍(lán)激光束或綠激光束，該激光束經(jīng)擴(kuò)束整形處理后以覆蓋照射整個(gè)推板窯內(nèi)壁面的方式貫穿窯體；被動(dòng)成像接收裝置設(shè)置在位于窯體另外一端外側(cè)的位置，用于接收從窯室射出的激光束并形成相應(yīng)檢測(cè)圖像；中央處理裝置用于根據(jù)被動(dòng)成像接收裝置所形成的檢測(cè)圖像來實(shí)時(shí)判定推板窯的內(nèi)壁面狀態(tài)，由此實(shí)現(xiàn)推板窯的內(nèi)壁面狀態(tài)監(jiān)測(cè)。通過本發(fā)明，能夠以結(jié)構(gòu)緊湊、便于操作的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)推板窯內(nèi)壁面狀態(tài)的有效探測(cè)，同時(shí)具備自動(dòng)化程度和檢測(cè)精度高、適于在線檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N21/88GK103090814SQ20131004572
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者陳海峰, 張?jiān)凭?申請(qǐng)人:武漢巨合科技有限公司