專利名稱：氣冷型高溫攝像探頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及高溫攝像探頭，尤其涉及氣冷型高溫攝像探頭。
背景技術(shù)：
目前，工業(yè)爐子在冶金、化工、電力等行業(yè)已成為必不可少的設(shè)備。為了了解或觀察爐內(nèi)的工作狀態(tài)，通常需要將高溫攝像探頭伸入爐內(nèi)獲取視頻圖像，供操作人員觀看、分析或處理。一般情況下，爐內(nèi)的工作溫度在500°C至1200°C左右，為了防止伸入爐內(nèi)的高溫攝像探頭被燒壞，除了制作攝像探頭的材料需要能夠耐高溫之外，還需要用冷卻介質(zhì)對高溫攝像探頭進(jìn)行冷卻，才能保證高溫攝像探頭的安全。高溫攝像探頭的冷卻方式一般分為水冷型、氣冷型和水氣復(fù)合型三種，不同的冷卻方式，高溫攝像探頭的結(jié)構(gòu)也有所不同，其中使用最多的是氣冷型。現(xiàn)有氣冷型高溫攝像探頭的結(jié)構(gòu)如下參見圖1，氣冷型高溫攝像探頭包括鏡頭管1、內(nèi)護(hù)套管2、外護(hù)套管3、探頭底盤4、爐襯套5和攝像機(jī)10。鏡頭管1安裝在探頭底盤 4的中心軸線上，鏡頭管1前端裝有鏡片，后端穿過探頭底盤4與攝像機(jī)10相連。內(nèi)、外護(hù)套管2、3從內(nèi)到外依次套裝在鏡頭管1上，鏡頭管1與內(nèi)護(hù)套管2之間留有間隙形成內(nèi)層氣道7，內(nèi)護(hù)套管2與外護(hù)套管3之間留有間隙形成外層氣道8，內(nèi)、外護(hù)套管2、3的前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，后端安裝在探頭底盤4上，且鏡頭管1和內(nèi)、外護(hù)套管2、3 同軸設(shè)置。爐襯套5通過耐材17垂直預(yù)埋在爐墻6中，爐襯套5的前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，后端端面與固定在爐墻6外表面的爐墻連接體22外側(cè)面處于同一平面， 爐襯套5的長度為爐墻6厚度與爐墻連接體22厚度之和。鏡頭管1和內(nèi)、外護(hù)套管2、3從爐襯套5的后端伸入爐襯套5內(nèi)腔，外護(hù)套管3外側(cè)面與爐襯套5內(nèi)側(cè)面形成爐襯氣道9， 且爐襯套5后端面與探頭底盤4前端面貼合。探頭底盤4上開有內(nèi)層進(jìn)氣口 11和外層進(jìn)氣口 12，爐墻連接體22上開有爐襯進(jìn)氣口 13，冷卻氣體通過上述三個進(jìn)氣口分別輸入到內(nèi)層氣道7、外層氣道8和爐襯氣道9中。上述攝像機(jī)10設(shè)置在攝像機(jī)罩15內(nèi)，攝像機(jī)罩15 安裝在探頭底盤4后端面上。探頭底盤4上開有T型氣槽18，T型氣槽18位于探頭底盤4 中心軸線的下方，T型氣槽18的底部端口與內(nèi)層進(jìn)氣口 11相通，T型氣槽18頂部的第一端口 19與內(nèi)層氣道7相通，T型氣槽18頂部的第二端口 20與攝像機(jī)罩15的內(nèi)腔相通。上述攝像裝置在獲取爐內(nèi)圖像時，為了防止鏡頭管被燒壞，就通過探頭底盤上的二個進(jìn)氣口和爐墻連接體上的一個進(jìn)氣口將冷卻氣體輸送到三層氣道中，形成了內(nèi)層、外層和爐襯三層氣體保護(hù)層對鏡頭管實施降溫。由于冷卻氣體流經(jīng)三層氣道后均由窺視孔直接送入爐內(nèi)，因此該冷卻氣體的消耗量較大，使用效率較低，且大量的冷卻氣體進(jìn)入爐內(nèi)會增加爐子的能耗，更有甚者會影響到爐子的溫度場。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種氣冷型高溫攝像探頭，該高溫攝像探頭能提高冷卻氣體的使用效率，減少冷卻氣體的消耗量，從而降低爐子的能耗，減少冷卻氣體對爐子溫度場的影響。本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種氣冷型高溫攝像探頭，包括鏡頭管、內(nèi)護(hù)套管、外護(hù)套管、探頭底盤、爐襯套和攝像機(jī)，鏡頭管安裝在探頭底盤的中心軸線上且與攝像機(jī)相連，內(nèi)、外護(hù)套管從內(nèi)到外套裝在鏡頭管上，鏡頭管與內(nèi)護(hù)套管之間形成內(nèi)層氣道，內(nèi)護(hù)套管與外護(hù)套管之間形成外層氣道，內(nèi)、外護(hù)套管前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，后端安裝在探頭底盤上，且鏡頭管、內(nèi)護(hù)套管和外護(hù)套管同軸設(shè)置，爐襯套垂直設(shè)置在爐墻中，鏡頭管和內(nèi)、外護(hù)套管從爐襯套的后端伸入爐襯套內(nèi)腔，外護(hù)套管與爐襯套之間形成爐襯氣道，爐襯套前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，后端端面與探頭底盤前端面貼合，探頭底盤上開有進(jìn)氣口 ；所述高溫攝像探頭還包括玻璃片，玻璃片安裝在外護(hù)套管前端的窺視孔內(nèi)；所述探頭底盤上開有冷卻氣進(jìn)氣口，冷卻氣進(jìn)氣口與內(nèi)層氣道相通，內(nèi)層氣道通過內(nèi)護(hù)套管前端的窺視孔與外層氣道相通，外護(hù)套管的后端開有若干個通氣孔，外層氣道通過通氣孔與爐襯氣道相通， 爐襯氣道通過爐襯套前端的窺視孔與爐子相通。所述的探頭底盤內(nèi)設(shè)有T型氣槽，T型氣槽的底部端口與冷卻氣進(jìn)氣口相通，T型氣槽頂部的第一端口與內(nèi)層氣道相通，T型氣槽頂部的第二端口與攝像機(jī)罩的內(nèi)腔相通。所述玻璃片為光學(xué)玻璃片。本實用新型是對現(xiàn)有氣冷型高溫攝像探頭的改進(jìn)。本實用新型中的外護(hù)套管前端的窺視孔上裝有光學(xué)玻璃片，該光學(xué)玻璃片在滿足鏡頭光學(xué)需求的同時，能有效阻止外層氣道內(nèi)的冷卻氣體直接進(jìn)入爐子；外護(hù)套管后端開有若干個通氣孔，將外層氣道與爐襯氣道連通。探頭底盤上開有一個冷卻氣進(jìn)氣口，冷卻氣進(jìn)氣口與探頭底盤上的T型氣槽底部端口相通，冷卻氣體經(jīng)T型氣槽被分為兩路。一路冷卻氣體通過T型氣槽頂部的第一端口進(jìn)入內(nèi)層氣道，該路冷卻氣體流經(jīng)內(nèi)層氣道后從內(nèi)層護(hù)套管的窺視孔流出，由于受到外護(hù)套管上光學(xué)玻璃片的阻擋，該路冷卻氣體折返進(jìn)入外層氣道內(nèi)并流經(jīng)外層氣道后，通過外護(hù)套管后端的通氣孔進(jìn)入爐襯氣道，由于爐襯套后端端面與探頭底盤前端面貼合，因此該路冷卻氣體再次折返往爐襯套前端窺視孔的方向流去，最后該路冷卻氣體從爐襯套前端的窺視孔排出進(jìn)入爐子，即該路冷卻氣體在高溫攝像探頭的氣道內(nèi)往復(fù)流經(jīng)三次后才進(jìn)入爐子，僅用一層冷卻氣體的流量可以取得相當(dāng)于三層冷卻氣體的冷卻效果，從而提高了冷卻氣體的使用效率；另一路冷卻氣體通過T型氣槽頂部的第二端口進(jìn)入攝像機(jī)罩內(nèi)，對攝像機(jī)罩內(nèi)的攝像機(jī)進(jìn)行冷卻降溫，起到保護(hù)攝像機(jī)的作用，并從攝像機(jī)罩上的出氣孔排出攝像機(jī)罩。本實用新型能提高冷卻氣體的使用效率，減少冷卻氣體的消耗量，從而降低爐子的能耗，減少冷卻氣體對爐子溫度場的影響。

圖1為現(xiàn)有氣冷型高溫攝像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型氣冷型高溫攝像探頭的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的安裝示意圖。圖中1鏡頭管，2內(nèi)護(hù)套管，3外護(hù)套管，4探頭底盤，5爐襯套，6爐墻，7內(nèi)層氣道，8外層氣道，9爐襯氣道，10攝像機(jī)，11內(nèi)層進(jìn)氣口，12外層進(jìn)氣口，13爐襯進(jìn)氣口，14玻璃片，15攝像機(jī)罩，16通氣孔，17耐材，18T型氣槽，19第一端口，20第二端口，21出氣孔，22 爐墻連接體，23進(jìn)退裝置，24懸臂，25冷卻氣進(jìn)氣口，Il為冷卻氣體在內(nèi)層氣道內(nèi)的流動方向，12為冷卻氣體在外層氣道內(nèi)的流動方向，13為冷卻氣體在爐襯氣道內(nèi)的流動方向。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明。參見圖2，一種氣冷型高溫攝像探頭，包括鏡頭管1、內(nèi)護(hù)套管2、外護(hù)套管3、玻璃片14、探頭底盤4、爐襯套5和攝像機(jī)10。鏡頭管1安裝在探頭底盤4的中心軸線上，鏡頭管1前端裝有鏡片，后端穿過探頭底盤4與攝像機(jī)10相連。內(nèi)、外護(hù)套管2、3從內(nèi)到外依次套裝在鏡頭管1上，鏡頭管1與內(nèi)護(hù)套管2之間留有間隙形成內(nèi)層氣道7，內(nèi)護(hù)套管2與外護(hù)套管3之間留有間隙形成外層氣道8。內(nèi)、外護(hù)套管2、3前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，其中，外護(hù)套管3前端的窺視孔內(nèi)安裝有玻璃片14。在本實用新型中，外護(hù)套管3前端的窺視孔內(nèi)安裝有光學(xué)玻璃片，在滿足鏡頭光學(xué)需求的同時，又能有效阻止外層氣道8內(nèi)的冷卻氣體直接進(jìn)入爐子。內(nèi)、外護(hù)套管2、3的后端均安裝在探頭底盤4上，且鏡頭管1和內(nèi)、外護(hù)套管2、3同軸設(shè)置；外護(hù)套管3的后端還開有若干個通氣孔16。爐襯套5通過耐材17垂直設(shè)置在爐墻6中，鏡頭管1和內(nèi)、外護(hù)套管2、3從爐襯套5的后端伸入爐襯套5內(nèi)腔，外護(hù)套管3與爐襯套5之間形成爐襯氣道9，爐襯氣道9與外層氣道8在通氣孔16的作用下相通。爐襯套5前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔， 后端端面與固定在爐墻6外表面的爐墻連接體22外側(cè)面處于同一平面，爐襯套5的長度為爐墻6厚度與爐墻連接體22厚度之和，且爐襯套5后端端面與探頭底盤4前端面貼合。在本實用新型中，探頭底盤4后端面上安裝有攝像機(jī)罩15，攝像機(jī)罩15內(nèi)設(shè)置有攝像機(jī)10，且攝像機(jī)罩15上開有出氣孔21。探頭底盤4上開有冷卻氣進(jìn)氣口 25，探頭底盤4內(nèi)設(shè)有T型氣槽18，T型氣槽18位于探頭底盤4中心軸線的下方，T型氣槽18的底部端口與冷卻氣進(jìn)氣口 25相通，T型氣槽18頂部的第一端口 19與內(nèi)層氣道7相通，T型氣槽18頂部的第二端口 20與攝像機(jī)罩15的內(nèi)腔相通，即冷卻氣體通過冷卻氣進(jìn)氣口 25進(jìn)入后，經(jīng)T型氣槽18被分為兩路，一路冷卻氣體進(jìn)入內(nèi)層氣道7，另一路冷卻氣體進(jìn)入攝像機(jī)罩15內(nèi)。內(nèi)層氣道7通過內(nèi)護(hù)套管2前端的窺視孔與外層氣道8相通，外層氣道8通過通氣孔16與爐襯氣道9相通，爐襯氣道9通過爐襯套5前端的窺視孔與爐子相通。本實用新型是這樣工作的使用前，參見圖3，先將爐襯套5用耐材17垂直預(yù)埋在爐墻6中，爐襯套5后端端面與固定在爐墻6外表面的爐墻連接體22外側(cè)面處于同一平面。將進(jìn)退裝置23垂直安裝在爐墻連接體22上，進(jìn)退裝置23下方設(shè)置有由鏡頭管1、內(nèi)護(hù)套管2、外護(hù)套管3、探頭底座 4、攝像機(jī)10和攝像機(jī)罩15組合而成的組合體，且該組合體中的探頭底座4通過懸臂24與進(jìn)退裝置23相連，組合體中的鏡頭管1與爐襯套5同軸，并與進(jìn)退裝置23保持平行。在外力的作用下，進(jìn)退裝置23能帶動該組合體沿鏡頭管1的軸向作前后移動，即進(jìn)退裝置23能帶動高溫攝像探頭進(jìn)入工位或退出工位。使用時，進(jìn)退裝置23帶動高溫攝像探頭進(jìn)入工位，使?fàn)t襯套5后端端面與探頭底盤4前端面貼合。冷卻氣體從冷卻氣進(jìn)氣口 25進(jìn)入，經(jīng)T型氣槽18被分為兩路。一路冷卻氣體通過T型氣槽18頂部的第一端口 19進(jìn)入內(nèi)層氣道7，該路冷卻氣體按Il方向流經(jīng)內(nèi)層氣道7后從內(nèi)層護(hù)套管2的窺視孔流出；由于受到外護(hù)套管3上玻璃片 14的阻擋，該路冷卻氣體折返進(jìn)入外層氣道8內(nèi)并按12方向流經(jīng)外層氣道8，冷卻氣體受到外護(hù)套管3后端的阻擋便從通氣孔16進(jìn)入爐襯氣道9內(nèi)；由于爐襯套5后端端面與探頭底盤4前端面貼合，因此該路冷卻氣體再次折返按13方向往爐襯套5前端窺視孔的方向流去，最后該路冷卻氣體從爐襯套5前端的窺視孔排出進(jìn)入爐子，即該路冷卻氣體在高溫攝像探頭的氣道內(nèi)往復(fù)流經(jīng)三次后才進(jìn)入爐子。另一路冷卻氣體通過T型氣槽18頂部的第二端口 20進(jìn)入攝像機(jī)罩15內(nèi)，對攝像機(jī)罩15內(nèi)的攝像機(jī)10進(jìn)行冷卻降溫，起到保護(hù)攝像機(jī)10的作用，并從攝像機(jī)罩15上的出氣孔21排出攝像機(jī)罩15。本實用新型能提高冷卻氣體的使用效率，減少冷卻氣體的消耗量，從而降低爐子的能耗，減少冷卻氣體對爐子溫度場的影響。
權(quán)利要求1.一種氣冷型高溫攝像探頭，包括鏡頭管、內(nèi)護(hù)套管、外護(hù)套管、探頭底盤、爐襯套和攝像機(jī)，鏡頭管安裝在探頭底盤的中心軸線上且與攝像機(jī)相連，內(nèi)、外護(hù)套管從內(nèi)到外套裝在鏡頭管上，鏡頭管與內(nèi)護(hù)套管之間形成內(nèi)層氣道，內(nèi)護(hù)套管與外護(hù)套管之間形成外層氣道， 內(nèi)、外護(hù)套管前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，后端安裝在探頭底盤上，且鏡頭管、 內(nèi)護(hù)套管和外護(hù)套管同軸設(shè)置，爐襯套垂直設(shè)置在爐墻中，鏡頭管和內(nèi)、外護(hù)套管從爐襯套的后端伸入爐襯套內(nèi)腔，外護(hù)套管與爐襯套之間形成爐襯氣道，爐襯套前端開有與鏡頭視場角相匹配的窺視孔，后端端面與探頭底盤前端面貼合，探頭底盤上開有進(jìn)氣口 ；其特征是所述高溫攝像探頭還包括玻璃片，玻璃片安裝在外護(hù)套管前端的窺視孔內(nèi)；所述探頭底盤上開有冷卻氣進(jìn)氣口，冷卻氣進(jìn)氣口與內(nèi)層氣道相通，內(nèi)層氣道通過內(nèi)護(hù)套管前端的窺視孔與外層氣道相通，外護(hù)套管的后端開有若干個通氣孔，外層氣道通過通氣孔與爐襯氣道相通，爐襯氣道通過爐襯套前端的窺視孔與爐子相通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣冷型高溫攝像探頭，其特征是所述的探頭底盤內(nèi)設(shè)有T 型氣槽，T型氣槽的底部端口與冷卻氣進(jìn)氣口相通，T型氣槽頂部的第一端口與內(nèi)層氣道相通，T型氣槽頂部的第二端口與攝像機(jī)罩的內(nèi)腔相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氣冷型高溫攝像探頭，其特征是所述玻璃片為光學(xué)玻璃片ο
專利摘要本實用新型公開了一種氣冷型高溫攝像探頭，包括鏡頭管、探頭底盤、爐襯套、玻璃片、攝像機(jī)和內(nèi)、外護(hù)套管，鏡頭管與攝像機(jī)相連，內(nèi)、外護(hù)套管套在鏡頭管上形成內(nèi)、外層氣道，且鏡頭管與內(nèi)、外護(hù)套管同軸設(shè)置在探頭底盤上，內(nèi)、外護(hù)套管前端開有窺視孔，玻璃片裝在外護(hù)套管的窺視孔內(nèi)，外護(hù)套管后端開有通氣孔，爐襯套設(shè)在爐墻中，鏡頭管和內(nèi)、外護(hù)套管伸入爐襯套內(nèi)，外護(hù)套管與爐襯套之間形成爐襯氣道，爐襯氣道與外層氣道相通，爐襯套前端開有窺視孔，后端面與探頭底盤前端面貼合，探頭底盤上開有一個與內(nèi)層氣道相通的進(jìn)氣口。所述高溫攝像探頭還包括玻璃片，玻璃片安裝在外護(hù)套管前端的窺視孔內(nèi)；所述探頭底盤上開有冷卻氣進(jìn)氣口，冷卻氣進(jìn)氣口與內(nèi)層氣道相通，內(nèi)層氣道通過內(nèi)護(hù)套管前端的窺視孔與外層氣道相通，外護(hù)套管的后端開有若干個通氣孔，外層氣道通過通氣孔與爐襯氣道相通，爐襯氣道通過爐襯套前端的窺視孔與爐子相通。本實用新型能提高冷卻氣體的使用效率，減少冷卻氣體的消耗量，從而降低爐子的能耗，減少冷卻氣體對爐子溫度場的影響。
文檔編號H04N5/225GK201945198SQ20112000798
公開日2011年8月24日 申請日期2011年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月12日
發(fā)明者傅春輝, 王水剛, 胡勇 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司