一種基于紅外光的回轉窯胴體表面溫度測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于紅外光的回轉窯胴體表面溫度測量方法，向回轉窯胴體發(fā)射紅外光，進而接收來自回轉窯胴體表面的紅外輻射強度；根據接收到的紅外輻射強度計算出回轉窯胴體的表面溫度，通過顯示模塊實時顯示回轉窯胴體的表面溫度。本發(fā)明通過紅外輻射掃描儀能夠安全準確的實時地獲取回轉窯胴體表面溫度。
【專利說明】
-種基于紅外光的回轉窒朋體表面溫度測量方法
技術領域
[0001] 本發(fā)明設及一種紅外光測量系統(tǒng)，尤其設及一種基于紅外光的回轉害禍體表面溫 度測量方法，屬于溫度測量領域。
【背景技術】
[0002] 在水泥生產過程中，最重要的工藝環(huán)節(jié)是水泥熟料的般燒，回轉害是實現水泥熟 料般燒的核屯、設備，它的運轉情況直接關系到熟料的產量、質量和原料、燃料消耗。溫度過 高、熱振蕩過大會引起回轉害害襯的損壞，嚴重時還會狹及害禍體，回轉害生產熟料的過程 中，決定害能否優(yōu)質、高產、低消耗地生產和安全運轉的關鍵因素是害襯。有鑒于此，在害運 轉過程中，實時地了解害內狀況，及時采取相應的措施，防止害襯及害禍體損壞是回轉害實 現經濟運行的重要保證。
[0003] 回轉害在運行過程中是不停地回轉的，其回轉速度不斷變化；害禍體表面溫度是 一個多變量函數，它不但與時間、害軸向位置、害禍體表面周向位置等因素相關，還受環(huán)境 溫度及其它因素的影響，因此，害禍體表面溫度不同于其他熱工參數，難W用常規(guī)的檢測手 段來檢測和顯示。
[0004] 例如申請?zhí)枮?201110036109. r的一種紅外測溫方法，包括如下步驟：（1)在實際 測得被測物的溫度為t時，利用自動可變雙波長紅外檢測裝置測得被測物的福射強度Ε1(λ 1，t)和Ε2(λ2，t)，其中，Ε1 (λ1，t)是對應波長λ1時被測物的福射強度，Ε2(λ2，t)是對應波長 λ2時被測物的福射強度；（2)將測得的61^1山^2^2,〇代入和的公式中，并解出〇,5系數 的值，其中，α，δ是隨被測物的材料成分、溫度W及測量波長而變的系數；（3)將解出的系數 α，δ的值代回被測物福射強度公式Ε(λ，?)=αλ-5(θδ/λ?-1)-1中，得到在給定波長下被測物 的福射強度與被測物溫度之間的對應關系曲線；W及(4)利用自動可變雙波長紅外檢測裝 置在給定波長下測得被測物的福射強度，并且基于在給定波長下被測物的福射強度與被測 物溫度之間的對應關系曲線得到被測物的溫度。該發(fā)明測量精度有待進一步提高。
[0005] 又如申請?zhí)枮?201310080745.9"的一種紅外測溫儀檢定的技術領域，尤其設及一 種紅外測溫儀檢定成套裝置，是對紅外測溫儀的各項性能指標進行檢定的設備。該發(fā)明包 括W下部分維運動系統(tǒng)、Ξ維運動控制與記錄裝置、發(fā)熱源裝載平臺和祀面。該發(fā)明具 有自動化程度高、實用性強、設計新穎、操作簡單等特點，能對各種型號規(guī)格及外形不同的 紅外測溫儀的各項性能指標進行檢定。解決了紅外測溫儀器的距離比和瞄準器精度的檢定 的問題，使紅外測溫儀的測量值得到溯源，使應用于生產領域的紅外測溫儀能夠得到有效 的監(jiān)控，保證了電氣設備運用監(jiān)控設備檢測數據的準確可靠，該發(fā)明測量精度有待進一步 提局。

【發(fā)明內容】

[0006] 本發(fā)明所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種基于紅外光的回 轉害禍體表面溫度測量方法。
[0007] 本發(fā)明為解決上述技術問題采用W下技術方案：
[0008] -種基于紅外光的回轉害禍體表面溫度測量方法，具體包含如下步驟：
[0009] 步驟1，向回轉害禍體發(fā)射紅外光，進而接收來自回轉害禍體表面的紅外福射強 度；
[0010] 步驟2,根據接收到的紅外福射強度計算出回轉害禍體的表面溫度，具體計算如 下：
[0011]
[0012] 其中，U為紅外福射強度，λ為紅外波長，C為紅外光光速，h為普爾克常熟，k為玻爾 茲曼常熟，T為回轉害禍體的表面溫度；
[0013] 步驟3,通過顯示模塊實時顯示步驟2計算出的回轉害禍體的表面溫度。
[0014] 作為本發(fā)明一種基于紅外光的回轉害禍體表面溫度測量方法的進一步優(yōu)選方案， 在步驟1中，通過紅外福射掃描儀向回轉害禍體發(fā)射紅外光并接收來自回轉害禍體表面的 紅外福射強度。
[0015] 作為本發(fā)明一種基于紅外光的回轉害禍體表面溫度測量方法的進一步優(yōu)選方案， 所述顯示模塊為LCD顯示屏。
[0016] 作為本發(fā)明一種基于紅外光的回轉害禍體表面溫度測量方法的進一步優(yōu)選方案， 所述顯示模塊采用裡電池供電。
[0017] 作為本發(fā)明一種基于紅外光的回轉害禍體表面溫度測量方法的進一步優(yōu)選方案， 所述紅外福射掃描儀采用M0DUL0C紅外福射掃描儀。
[0018] 本發(fā)明采用W上技術方案與現有技術相比，具有W下技術效果：
[0019] 1、本發(fā)明結構簡單、具有低成本，高精度，微型化數字顯示的特點；
[0020] 2、本發(fā)明通過紅外福射掃描儀能夠安全準確的實時地獲取回轉害禍體表面溫度。
【具體實施方式】
[0021 ]下面對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明：
[0022] -種基于紅外光的回轉害禍體表面溫度測量方法，具體包含如下步驟：
[0023] 步驟1，向回轉害禍體發(fā)射紅外光，進而接收來自回轉害禍體表面的紅外福射強 度；
[0024] 步驟2,根據接收到的紅外福射強度計算出回轉害禍體的表面溫度，具體計算如 下：
[0025]
[00%]其中，U為紅外福射強度，λ為紅外波長，C為紅外光光速，h為普爾克常熟，k為玻爾 茲曼常熟，T為回轉害禍體的表面溫度；
[0027] 步驟3,通過顯示模塊實時顯示步驟2計算出的回轉害禍體的表面溫度。
[0028] 其中，在步驟1中，通過紅外福射掃描儀向回轉害禍體發(fā)射紅外光并接收來自回轉 害禍體表面的紅外福射強度，所述顯示模塊為LCD顯示屏，所述顯示模塊采用裡電池供電， 所述紅外福射掃描儀采用M0DUL0C紅外福射掃描儀。
[0029] 本發(fā)明簡單、具有低成本，高精度，微型化數字顯示的特點；本發(fā)明通過紅外福射 掃描儀能夠安全準確的實時地獲取回轉害禍體表面溫度。
[0030] 快速紅外福射掃描儀是一種具有快速掃描功能的紅外福射測溫儀，安裝在距回轉 害30~100m處的適當位置，掃描角度為90°。它的旋轉掃描器通過光學系統(tǒng)接收來自回轉害 禍體表面一個特定區(qū)域(稱為測量元）的紅外福射，測量元沿平行于回轉害軸線的方向呈直 線狀排列?？焖偌t外測溫掃描儀沿回轉害軸線的方向每秒鐘掃描150次，回轉害每轉一圈， 產生200~400個完整掃描。某一個掃描得到的是:代表回轉害禍體表面某一個狹窄區(qū)域溫 度分布的電壓信號和基準溫度的電壓信號，運些數據再經過相關處理就可W得到回轉害內 某一區(qū)段的工況。如害皮均勻與否、結圈情況、害皮或害襯脫落位置、熱斑的范圍等信息。
[0031] 害同步基準信號發(fā)生器在回轉害每轉一整圈時，產生一個用作同步基準的同步脈 沖，送入嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)W同步脈沖為基準，采集害的溫度數據
[0032] AVR單片機具有預取指令功能，即在執(zhí)行一條指令時，預先把下一條指令取進來， 使得指令可W在一個時鐘周期內執(zhí)行；多累加器型，數據處理速度快;AVR單片機具有32個 通用工作寄存器，相當于有32條立交橋，可W快速通行；中斷響應速度快。AVR單片機有多個 固定中斷向量入口地址，可快速響應中斷;AVR單片機耗能低。對于典型功耗情況，WDT關閉 時為l(K)nA，更適用于電池供電的應用設備;有的器件最低1.8V即可工作;AVR單片機保密性 能好。
[0033] 本發(fā)明快速紅外測溫掃描儀對回轉害禍體溫度進行實時、連續(xù)的測量，測量數據 處理后，可W根據害正常運行的禍體表面不同區(qū)段的溫度范圍，設定報警溫度。害運行過程 中，禍體表面任意一處實際溫度超過正常溫度時，系統(tǒng)立即給出報警信號。
[0034] 溫度高于絕對零度的物體，它就在不停地向周圍空間福射電磁波。運種由于物體 內部的帶電粒子在原子和分子內振動而產生的電磁波，稱為熱福射。熱福射只是整個電磁 波的一個組成部分，熱福射電磁波是由波長相差很大的紅外線、可見光、紫外線所組成。紅 外福射一般指波長在0.75~ΙΟΟΟμπι之間的熱福射。普朗克黑體福射模型是紅外福射理論的 出發(fā)點，絕對黑體的福射能力與波長(λ)及溫度(Τ)之間的函數關系如下所示。微控制器模 塊通過
計算出回轉害禍體的表面溫度，其中，La為紅外福射強度，λ為紅外 波長，C為紅外光光速，h普爾克常熟，k玻爾茲曼常熟，Τ回轉害禍體的表面溫度；
[0035] 本技術領域技術人員可W理解的是，除非另外定義，運里使用的所有術語(包括技 術術語和科學術語)具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還 應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中 的意義一致的意義，并且除非像運里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0036] W上實施例僅為說明本發(fā)明的技術思想，不能W此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍 之內。上面對本發(fā)明的實施方式作了詳細說明，但是本發(fā)明并不限于上述實施方式，在本領 域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可W再不脫離本發(fā)明宗旨的前提下做出各種變 化。
【主權項】
1. 一種基于紅外光的回轉窯胴體表面溫度測量方法，其特征在于:具體包含如下步驟： 步驟1，向回轉窯胴體發(fā)射紅外光，進而接收來自回轉窯胴體表面的紅外輻射強度； 步驟2,根據接收到的紅外輻射強度計算出回轉窯胴體的表面溫度，具體計算如下：其中，U為紅外輻射強度，λ為紅外波長，c為紅外光光速，h為普爾克常熟，k為玻爾茲曼 常熟，T為回轉窯胴體的表面溫度； 步驟3,通過顯示模塊實時顯示步驟2計算出的回轉窯胴體的表面溫度。2. 根據權利要求1所述的一種基于紅外光的回轉窯胴體表面溫度測量方法，其特征在 于:在步驟1中，通過紅外輻射掃描儀向回轉窯胴體發(fā)射紅外光并接收來自回轉窯胴體表面 的紅外輻射強度。3. 根據權利要求1所述的一種基于紅外光的回轉窯胴體表面溫度測量方法，其特征在 于:所述顯示模塊為IXD顯示屏。4. 根據權利要求1所述的一種基于紅外光的回轉窯胴體表面溫度測量方法，其特征在 于:所述顯示模塊采用鋰電池供電。5. 根據權利要求2所述一種基于紅外光的回轉窯胴體表面溫度測量方法，其特征在于： 所述紅外輻射掃描儀采用MODULOC紅外輻射掃描儀。
【文檔編號】G01J5/00GK105823561SQ201610272496
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】胡曉榮, 俞娟, 胡瑜
【申請人】無錫昊瑜節(jié)能環(huán)保設備有限公司