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高温工业电视

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高炉红外料面监控

1. 概述
     YT-LD06炉顶高温工业电视设备是专业用于精炼炉炉顶监视的超高温监视设备。该产品在吸收、消化西门子产品技术的基础上,结合国内厂家的实际情况,开发了第三代设备。第三代YT-LD06炉顶高温工业电视设备采用特别的全封闭防水、防尘、耐高温摄像探头,通过冷却水套插入高炉内部,炉壳钢板上开孔直径仅为120mm。采用水冷和氮气(或其它惰性气体)保证摄像头在高温、高压、高尘、潮湿的炉内稳定地在线工作。
     高炉炉顶红外摄像监控系统由插入微型摄像机的高温镜头获取炉内影像,CCD芯片具有可见光和红外光双重功能,在总控室监视器上实时显示整个料面分布图像,且寿命长。本设备在高炉(450 M3、无钟炉顶)投入使用,在开炉装料过程中,炉顶高温工业电视摄录下了装料的全部情况,测量了料流轨迹和料面形状。开炉后看到溜槽运动和布料过程,看到料面情况、中心气流与边缘气流的分布状况,及管道、塌料、坐料和料面偏斜等炉内现象。本系统采用微电子元器件,使系统更适合于高温、高压、腐蚀、高湿的环境。系统除应用于250立方米以上炼铁高炉,还可用于其他高温、高湿和粉尘大的工业窑炉上。
该设备最大技术特点:维护方便,观察视角大,设备不容易损坏,是炉顶高温工业电视的首选产品。

2. 系统特点:
      炉膛工业电视代替传统的炉顶十字测温装置,克服了炉顶十字测温装置存在的温度测量滞后、设备庞大、安装困难、阻挡下料、维修费高等缺点。
安装简捷方便,安装时只需要在炉顶炉壳上开一个直径133mm的孔,将摄像枪高温镜头插入炉内即可。
高炉炉顶摄像系统采用氮气、水对摄像枪进行双重冷却,确保摄像枪稳定可靠运行。摄像机采用CCD芯片观察红外光,更便于高尘环境下对料面的观察,摄像机采用广角镜头,无需调焦,调试方便。
     保护监控系统采用单片机控制技术将用于炉顶摄像装置冷却的的气压、水压及摄像机温度传给上位计算机的同时,当指标超限时自身也会声光报警,提示操作者及时调整气压或水压。
     当气压、水压稍低于规定值时,炉顶摄像装置不会被炉内高温、高湿、高尘损坏。如果摄像装置前端受到污染,导致监视图像不清晰,也只需要将摄像枪拔出外套,对隔离镜片进行简单擦拭,即可插入再用。

2.主要性能及指标
软件说明
A、系统概述
该软件主要用于高炉炉内视频监视和温度测量,由于采用计算机处理技术,比传统的模拟电视功能更加强大有质的改变,对保障高炉的生产运行有一定的指导作用。
系统集视频监控、录象、伪彩处理、温度监测、实时温度曲线、温度分析、温度跟踪显示于一体;灵活的组态设置和丰富、强大的视频处理功能充分体现了该系统的实用性。
B、功能介绍
系统由录象功能、基本设置、应用组态、高级设置、伪彩色调整等五部分组成,通过对这五部分的设置和选择,可以将系统定制为适合现场情况的运行模式,掌握这个操作就能熟练地使用该系统。
      高炉炉顶红外摄像仪工作环境: 采用不锈钢无缝管焊接完成。摄像仪内装专用红外低照度摄像机和特殊镜头,摄像仪壳体是水冷气封防护罩,分内外两层,外室有循环水冷却,内室有气冷却,前端开25mm孔。本系统采用国外最新的超低照度的红外摄像机,保证在高炉炉顶恶劣的工作环境下能够长期工作。
本系统具有防爆及防煤气泄漏功能。
使用条件:炉内温度≤1000℃
环境温度:控制系统≤70℃
供 气:压缩空气,入口管径G1/2” 管路管径G1”
技术参数:供电220V 50Hz
消耗功率<120W
氮气要求,压力0.6-0.8Mpa
流量≥1M3/Min
入口温度≤35℃
供水要求,压力0.2-0.4 Mpa
流量0.3-1.5立方米/h
入口温度≤35℃
炉壁开孔:?130mm-?140mm
炉顶控制箱:
为红外摄像机提供电源
提供水、气、温度报警输入及报警显示
电源输出:DV12V 电源输入:220V
炉顶高温摄像仪防护套法兰短管
材质:钢管
内径:125mm 外径:133mm 长度:310-550mm(实际长度按图纸计算得至)
高炉摄像监控报警系统
安装在主控室内,当水压力低于0.2Mpa、氮气压力低于0.6Mpa、防护套内温度高于50℃时,发出相应的报警信号,报警指示灯亮。
红外低照度摄像机
视频输出:1Vp-p(75欧姆) 水平分辨率:600线
最低照度:0.002Luxf1.4 工作电压:DC+12V±10%
工作温度:-10℃至+40℃
特殊镜头
F2.8 视场角对角线110度 耐高温400℃
F3.5 视场角对角线81度 耐高温400℃
图像指标:分辨率≥480线
信噪比≥42db
重 量: 约40kg 炉壁套约10kg
布线要求:控制系统的摄像装置之间安装距离≤10M
操作器和控制系统之间AVPV6×0 .5mm
视频电缆SYV75-5-2
供电配线AVV3×1
4.工作原理
本设备由摄像系统、控制系统、彩色监视器等组成,自动退出装置中探头罩内装有彩色摄像机及高温针孔镜头。
在炉顶安装处预先安装耐热钢板套,球阀水冷套伸入耐热钢板套内,探头罩再伸入球阀水冷套内,透过耐热钢板套前端的小孔对炉内进行观察。
4.1 图像部份
图像部分包括彩色摄像机、高温针孔镜头。彩色摄像机和高温针孔镜头安装在探头罩内探头伸入炉内,摄像机通过针孔镜头摄取炉内图像,形成全电视信号经过控制系统转接后送至彩色监视器显示图像。
4.2气路系统
由空压站输入干净、干燥的压缩空气,经过G1″转G1/2″三通后分成三路,一路送至炉门耐热钢板套内,第二路送入球阀水冷套内,在水冷套和探头罩之间形成风帘以防止炉内火焰喷出并可以有效地减小热辐射;另一路直接送至探头罩内腔及探头罩隔层,对探头内摄像机和高温针孔镜头进行冷却。
当空压站送来的压缩空气压力低于规定值0.6Mpa 时,控制系统内,气路上的压力开关将压力不够的信息反映给控制装置中报警系统。
5.安装
为使本设备正常可靠的工作,必须选择合适的压缩空气,选择理想的安装场所,正确的安装和维护。
5.1 加热炉安装准备工作
用户厂家必须在加热炉壁上开安装孔,按照我们所提供的炉壁和开孔尺寸图,选择最佳观察炉内目标位置开孔,然后将板套装入,再将板套焊接到炉壁,要求满焊(在开孔口中心500mm为半径的范围内应无任何障碍物)。
将水冷套用六角螺母M12固定在板套上。
控制装置根据现场实际情况,可采用打地脚螺丝或电焊的方法将其固定在自动退出装置附近,距离不超过两米,如必须超过两米,须由用方另配置硬管和接头,但最远以不超过10米为宜,供应的门钥匙应固定在外壳附近。
如果自动退出装置安装位置较高,应安装一个平台,便于安装调试和维修工作,出于安全的原因,仅允许维护人员接近该系统。
5.2探头的安装调整
将探头罩扒到炉门机构以内,松开探头罩抱箍下两只M6螺栓,调整探头罩位置至炉门口当中,并将探头罩继续往前推,直到与喷嘴口吻合,在此过程中,探头罩在喷嘴口正当中为佳,拧紧两只M6螺栓。
5.3 管路的安装
一般情况下,本设备可不用水冷却,但在炉内温度较高及炉墙密封性不好的情况,在预埋件内接一路冷却水,总进水管管径为G3/4″,到预埋件时,转成G1/2″直接接在预埋件上,回水管管径为G3/4″用硬管直接接到预埋件上,出水口与工厂回水管路接通。
气管按提供的本设备的总布置图,用所提供的绕曲管全部接好,管内须放密封圈,以防止漏气。
5.5 不属于供货范围的管路安装
(1)、 按照总布置图准备设备外的所有管路应清洁,去毛刺,清理毛口,锉屑锻件等,在压缩空气用的长管路中,应有一倾斜角以排出凝结水,在下面容易接近的地点提供一个凝水的容器,并有排出龙头定期排空,穿过避开区间或沿热敷设备时应被隔热成绕道走管,对于空气管路,是否泄漏应采用皂水检查。
(2)、冷却水管路,铺设过程中需设置必务备的截止阀及活节头,以备检修,正式使用前还须先将管路中污物排干净后,方可使用。
(3)、 在设备附近设置氮气包一只,容积不小于2立方,以确保设备供气的稳定性。
5.6 视频电缆和电源线的敷设
(1)、视频电缆根据摄像机到监视器之间的距离,对图像清晰度的要求选定视频电缆的规格,如果环境温度≥65℃时,应选用耐高温视频电缆。
(2)、电源线应有足够的电流容量和强度,中间不应有接头。
5.7 计算观察面积大小的公式(f=3.5mm)
H=(h×l)/f W=(w×l)/f
其中f为高温针孔镜头的焦距
w为摄像机靶面水平尺寸,1/3″摄像机为4.8mm
h为摄像机靶面垂直尺寸,1/3″摄像机为3.6mm
6.使用和维护
6.1 高温炉未点火前的准备工作
设备安装完毕后,在未点炉前施工期间,或炉体本身还处于调试期间,请不要将探头罩伸入炉内。
6.2 高温炉点火时的系统操作
注意:在确认设备的压缩空气已经接通并处于工作状态后,才能点火,否则,设备会因为过热的原因损坏,
高温炉工作在最大容量时才进行图像检查。根据炉内照度及火焰颜色,调节摄像机以获得满意的图像。
6.4系统在使用中需定期维护。
系统在使用中需定期维护。
物镜工作环境为高温、多粉尘场所,易出现污染或结焦等情况。当监视器图像范围变小或图像模糊不清时,就将探头退出。因镜管的温度较高,需待其冷却后再进行检查。首先除去镜头上的各种附着物,再用镜头纸将其擦拭干净即可。若发现镜头有损伤,请及时更换。
定期用软毛刷或镜头纸擦拭镜头的窥孔及针孔镜头前部的蓝宝石镜片表面,以保证图像清晰。(一般一个月维护一次)
电气控制柜的维护
定期清除柜内灰尘,以保证电路工作正常。
管道、电缆的维护
定期检查管道、电缆,确保管道、电路工作正常。
本系统的摄像机是用压缩空气进行冷却,虽在控制箱里有过滤阀,但难免还在摄像机机壳上出现污物和水珠,因此即使系统工作正常,每半年也需打开防护罩检查擦拭一次。
6.5 维护
通过定期检查来监测该设备的可靠性。如果可能在高温炉停火期间,对压缩空气管路进行清洁工作。
摄像机和高温针孔镜头清洗时应用清洁的亚麻布,透镜面最好用擦镜纸沾少许酒精擦试。
探头罩前端在一段时间运用后可能积有污物,应定期清除,否则将遮住视角,使图像上出现阴影。
压缩空气管路中各个过滤器,由于长期使用有可能堵塞,使压缩空气压力,流量减小。清洗时应用煤油或汽油将过滤器的滤芯清洗干净后再装回过滤器中。
炉门机构上的活动点和弹簧应经常清洗,避免生锈,并用二硫化铝润滑膏润滑。
7.常见故障及排除方法
7.1无图像
检查监视器是否在“AV”状态,监视器应设定在“AV”状态。
检查系统电源、控制器电源AC220V是否正常,摄像机电源12V是否正常。
检查镜头的光圈是否打开(AXC35的level调节器)。
检查视频电缆、视频头是否正常。
7.2监视器图像不清或图像变小
这种情况可能是由于物镜组成第一镜片被炉内灰尘或焦油污染。出现这种情况,可先将防护罩先退出炉膛,打开防护罩,取出摄像机,检查镜头,用镜头纸擦拭干净即可。


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