专利名称：高炉镜头的自动清扫装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工业炉窑的过程监测与控制技术领域，特别涉及高炉炉顶红外成像镜头的自动清扫装置及其控制方法。
背景技术：
在高炉生产过程中，为了监视炉内的工作状况及生产情况，需要为高炉安装工业监视系统，而为了更好的监视炉内的情况，一般采用安装在炉顶的红外成像镜头。该工业电视高炉炉顶红外成像系统是一种特种高温工业电视设备。可以直接安装在高炉炉顶上，通过预留孔对炉内生产情况进行实时连续监测。在控制室的监视器上可以对炉内摆动溜槽的运动情况、料面的分布情况、内部炉料的坐料、塌料等情况进行观察以便操作人员了解高炉内的情况，及时采取对策。但是，由于高炉内部的条件十分恶劣，炉内粉尘极大、气流分布复杂而造成镜头和视孔结灰进而影响红外成像镜头成像。而该问题只能等待休风停产时，通过对成像探头进行解体、擦拭镜头后才能恢复正常工作。这给生产带来极大不便，也影响了工业监视系统的正常使用。从而制约了高炉炉顶红外成像技术的推广。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是克服上述缺点，提供一种提供了一种有效的高炉炉顶红外成像镜头的自动清扫装置及其控制方法。彻底解决了多年一直未能解决的镜头和视孔结灰影响成像的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高炉镜头的自动清扫装置，包括安装在高炉炉顶的安装底座、摄像探头，还包括安装导向套、可控密封装置及耐高温密封件、套，该安装导向套、可控密封装置及耐高温密封件、套安装在安装底座上，套设置在安装导向套内且与通过其上的进气口与气源相连，而摄像探头设置在套的内部，其中套设置有开口，该开口朝向摄像探头的前端。
该可控密封装置由可动密封板和执行机构组成，执行机构与可动密封板相连。
该可动密封板的周围设置有耐高温密封件。
该执行机构为油缸、气缸或者由电机带动的传动结构。
该气源的气体为氮气。
该气体的压力大于压力≥4.5Kg/cm2。
该套为内套和外套。
本实用新型的优点是在正常生产的情况下，在控制室里通过报警控制器的远程控制按纽就能实现镜头和视口结灰的自动清扫、恢复成像设备的正常工作。而且，当系统出现停气、停水异常情况时，成像镜头也能实现自动保护。这极大地方便了生产，也为大范围推广炉顶成像技术提供了可能。
图1是本装置的总体示意图。
图2是本装置的控制系统、气、水、电现场控制箱10、报警控制箱12和控制线缆。
具体实施方式
下面结合图1、2对本实用新型进行详细说明。
本高炉炉顶红外成像镜头的自动清扫装置主要由探头安装底座1、可控密封装置、安装导向套2、摄像探头6及耐高温密封垫等组成。可控密封装置主要由可动密封板4、执行机构5及耐高温密封等组成。可控密封装置和摄像探头6是通过安装底座1安装在高炉9炉体上。
在使用时，在高炉9炉顶的适当位置开孔，将安装底座1按技术要求与炉体焊接牢固，然后将可控密封装置、导向套、摄像探头6套和高温密封件用螺栓连接好。
其中摄像探头6的外部依次包括内套和外套，其中在摄像探头6与内套之间形成有内层空间7，且在内套的适当位置设置有内层进气孔气体由内层进气孔进入而对摄像探头6进行清扫。而在内套与外套之间设置形成外层空间8，且在外套的适当位置设置有外层进气孔，而气体由使层进气孔进入而外层空间8而对摄像探头6进行清扫。当然，也可在摄像探头6外部只设置一个外套，而只形成有一个空间。然而，较佳使用内外两个套，从而使空气的清扫效果更好。
探头内层和外层要通入气体，可为空气，较佳为氮气。较佳的是，气体的压力≥4.5Kg/cm2。而本领域技术人员可根据现场情况决定所使用的气体及其压力。
内套、外套的前端，即朝向炉内的一端可设置有开口，使由进气口进入的气体可经摄像探头6的前面进入炉内，从而减少炉内灰尘聚积在摄像探头6的可能。在进行清扫的时候，由于可动密封板4封闭，而由内、外套吹出的气流吹在密封板4反射而形成紊流，该紊流对摄像探头6表面产生强劲地清扫，而起到清洁摄像探头6表面的作用。
本实用新型的自动清扫装置还可设置有水冷却装置，通过循环的冷却水对该装置进行冷却，防止由于高温而对装置造成的损坏。
执行机构5可由如汽缸或者油缸等液压元件构成，也可由电机带动的机械机构构成，如丝杠或者齿条构成。其作用是带动可动密封板4往复运动，而进行打开或者关闭的动作。其中，该执行机构5的控制由控制室13的操作人员控制，在其认为需要对摄像探头6进行清扫的时候，控制执行机构5的启闭，而进行清扫。该执行机构5也可与自动控制装置相连，而当控制元件，如水的温度控制器，或者气体的压力控制器，检测到水的温度或者气体的压力低于临界值时，便自动启动执行机构5将可动密封板4防止摄像探头6因高温而损坏。
在可动密封板4与其周围接触的部位可设置有耐高温密封件，以对可动密封板4进行密封而防止高炉9内的灰尘等杂物进入。
气、水、电现场控制箱10、室内报警控制箱12按技术要求连接好。由于高炉9炉内粉尘极大、气流复杂，经过一段时间的使用，镜头和视孔处就渐渐结灰，而且越来越严重甚至镜头和视孔被堵严重影响对炉况的观测。此时，操作人员如果认为有必要对摄像探头6进行清扫，便在控制室12里操作控制器上的按钮，使密封装置的执行机构5动作并带动密封板4，而使其关闭。此时由于气室3内的压力迅速增大并产生紊乱的气流，使之对镜头和视孔的结灰产生强劲地清扫。经过一段时间的清扫，操作人员认为已将摄像探头6上的灰尘清扫干净，便再操作控制按钮使密封装置的执行机构5动作并带动密封板4打开。此时探头内层和外层的氮气将灰尘从摄像探头6套里吹出，镜头即被清扫得干净如初，监控画面恢复正常。此操作在现场也能实现。同时，当系统的供气、供水出现异常或探头套内超温时，控制系统自动报警并使密封板4关闭，对摄像镜头实现自动保护。
参见图2，镜头自动清扫装置的控制系统组成主要由现场控制单元和室内远程控制单元两部分组成。既能在现场操作又能在室内实现远程控制。本控制系统可实现摄像镜头的自动清扫和自动保护功能，这对整个系统的性能稳定和维护方便提供了技术保障。
本实用新型的技术方案不仅可适用于高炉，还可适用于其他工业炉窑，如冲天炉、热处理窑及砖窑、陶瓷用窑等高温炉窑。
权利要求1.一种高炉镜头的自动清扫装置，包括安装在高炉(9)炉顶的安装底座(1)、摄像探头(6)，其特征在于还包括安装导向套(2)、可控密封装置及耐高温密封件、套，该安装导向套(2)、可控密封装置及耐高温密封件、套安装在安装底座(1)上，套设置在安装导向套(2)内且与通过其上的进气口与气源(11)相连，而摄像探头(6)设置在套的内部，其中套设置有开口，该开口朝向摄像探头(6)的前端。
2.根据权利要求1所述的高炉镜头的自动清扫装置，其特征在于该可控密封装置由可动密封板(4)和执行机构(5)组成，执行机构(5)与可动密封板(4)相连。
3.根据权利要求1所述的高炉镜头的自动清扫装置，其特征在于该可动密封板(4)的周围设置有耐高温密封件。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的高炉镜头的自动清扫装置，其特征在于该执行机构(5)为油缸、气缸或者由电机带动的传动结构。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的高炉镜头的自动清扫装置，其特征在于该气源(11)的气体为氮气。
6.根据权利要求5所述的高炉镜头的自动清扫装置，其特征在于该气体的压力大于压力≥4.5Kg/cm2。
7.根据权利要求1所述的高炉镜头的自动清扫装置，其特征在于该套为内套和外套。
专利摘要一种高炉镜头的自动清扫装置，包括安装在高炉(9)炉顶的安装底座1、摄像探头(6)，其特征在于还包括安装导向套(2)、可控密封装置及耐高温密封件、套，该安装导向套(2)、可控密封装置及耐高温密封件、套安装在安装底座(1)上，套设置在安装导向套(2)内且与通过其上的进气口与气源(11)相连，而摄像探头(6)设置在套的内部，其中套设置有开口，该开口朝向摄像探头(6)的前端。本实用新型提供一种有效的高炉9炉顶红外成像镜头的自动清扫装置，解决了镜头和视孔结灰影响成像的问题。
文档编号C21B7/24GK2732752SQ20042006446
公开日2005年10月12日 申请日期2004年6月7日 优先权日2004年6月7日
发明者刘士达 申请人:天津市三特电子有限公司