一种基于红外光的回转窑胴体表面温度测量方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于红外光的回转窑胴体表面温度测量方法，向回转窑胴体发射红外光，进而接收来自回转窑胴体表面的红外辐射强度；根据接收到的红外辐射强度计算出回转窑胴体的表面温度，通过显示模块实时显示回转窑胴体的表面温度。本发明通过红外辐射扫描仪能够安全准确的实时地获取回转窑胴体表面温度。
【专利说明】
-种基于红外光的回转窒朋体表面溫度测量方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种红外光测量系统，尤其设及一种基于红外光的回转害禍体表面溫 度测量方法，属于溫度测量领域。
【背景技术】
[0002] 在水泥生产过程中，最重要的工艺环节是水泥熟料的般烧，回转害是实现水泥熟 料般烧的核屯、设备，它的运转情况直接关系到熟料的产量、质量和原料、燃料消耗。溫度过 高、热振荡过大会引起回转害害衬的损坏，严重时还会狭及害禍体，回转害生产熟料的过程 中，决定害能否优质、高产、低消耗地生产和安全运转的关键因素是害衬。有鉴于此，在害运 转过程中，实时地了解害内状况，及时采取相应的措施，防止害衬及害禍体损坏是回转害实 现经济运行的重要保证。
[0003] 回转害在运行过程中是不停地回转的，其回转速度不断变化；害禍体表面溫度是 一个多变量函数，它不但与时间、害轴向位置、害禍体表面周向位置等因素相关，还受环境 溫度及其它因素的影响，因此，害禍体表面溫度不同于其他热工参数，难W用常规的检测手 段来检测和显示。
[0004] 例如申请号为"201110036109. r的一种红外测溫方法，包括如下步骤：（1)在实际 测得被测物的溫度为t时，利用自动可变双波长红外检测装置测得被测物的福射强度Ε1(λ 1，t)和Ε2(λ2，t)，其中，Ε1 (λ1，t)是对应波长λ1时被测物的福射强度，Ε2(λ2，t)是对应波长 λ2时被测物的福射强度；（2)将测得的61^1山^2^2,〇代入和的公式中，并解出〇,5系数 的值，其中，α，δ是随被测物的材料成分、溫度W及测量波长而变的系数；（3)将解出的系数 α，δ的值代回被测物福射强度公式Ε(λ，?)=αλ-5(θδ/λ?-1)-1中，得到在给定波长下被测物 的福射强度与被测物溫度之间的对应关系曲线；W及(4)利用自动可变双波长红外检测装 置在给定波长下测得被测物的福射强度，并且基于在给定波长下被测物的福射强度与被测 物溫度之间的对应关系曲线得到被测物的溫度。该发明测量精度有待进一步提高。
[0005] 又如申请号为"201310080745.9"的一种红外测溫仪检定的技术领域，尤其设及一 种红外测溫仪检定成套装置，是对红外测溫仪的各项性能指标进行检定的设备。该发明包 括W下部分维运动系统、Ξ维运动控制与记录装置、发热源装载平台和祀面。该发明具 有自动化程度高、实用性强、设计新颖、操作简单等特点，能对各种型号规格及外形不同的 红外测溫仪的各项性能指标进行检定。解决了红外测溫仪器的距离比和瞄准器精度的检定 的问题，使红外测溫仪的测量值得到溯源，使应用于生产领域的红外测溫仪能够得到有效 的监控，保证了电气设备运用监控设备检测数据的准确可靠，该发明测量精度有待进一步 提局。
【发明内容】
[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对【背景技术】的不足提供了一种基于红外光的回 转害禍体表面溫度测量方法。
[0007] 本发明为解决上述技术问题采用W下技术方案：
[0008] -种基于红外光的回转害禍体表面溫度测量方法，具体包含如下步骤：
[0009] 步骤1，向回转害禍体发射红外光，进而接收来自回转害禍体表面的红外福射强 度；
[0010] 步骤2,根据接收到的红外福射强度计算出回转害禍体的表面溫度，具体计算如 下：
[0011]
[0012] 其中，U为红外福射强度，λ为红外波长，C为红外光光速，h为普尔克常熟，k为玻尔 兹曼常熟，T为回转害禍体的表面溫度；
[0013] 步骤3,通过显示模块实时显示步骤2计算出的回转害禍体的表面溫度。
[0014] 作为本发明一种基于红外光的回转害禍体表面溫度测量方法的进一步优选方案， 在步骤1中，通过红外福射扫描仪向回转害禍体发射红外光并接收来自回转害禍体表面的 红外福射强度。
[0015] 作为本发明一种基于红外光的回转害禍体表面溫度测量方法的进一步优选方案， 所述显示模块为LCD显示屏。
[0016] 作为本发明一种基于红外光的回转害禍体表面溫度测量方法的进一步优选方案， 所述显示模块采用裡电池供电。
[0017] 作为本发明一种基于红外光的回转害禍体表面溫度测量方法的进一步优选方案， 所述红外福射扫描仪采用M0DUL0C红外福射扫描仪。
[0018] 本发明采用W上技术方案与现有技术相比，具有W下技术效果：
[0019] 1、本发明结构简单、具有低成本，高精度，微型化数字显示的特点；
[0020] 2、本发明通过红外福射扫描仪能够安全准确的实时地获取回转害禍体表面溫度。
【具体实施方式】
[0021 ]下面对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
[0022] -种基于红外光的回转害禍体表面溫度测量方法，具体包含如下步骤：
[0023] 步骤1，向回转害禍体发射红外光，进而接收来自回转害禍体表面的红外福射强 度；
[0024] 步骤2,根据接收到的红外福射强度计算出回转害禍体的表面溫度，具体计算如 下：
[0025]
[00%]其中，U为红外福射强度，λ为红外波长，C为红外光光速，h为普尔克常熟，k为玻尔 兹曼常熟，T为回转害禍体的表面溫度；
[0027] 步骤3,通过显示模块实时显示步骤2计算出的回转害禍体的表面溫度。
[0028] 其中，在步骤1中，通过红外福射扫描仪向回转害禍体发射红外光并接收来自回转 害禍体表面的红外福射强度，所述显示模块为LCD显示屏，所述显示模块采用裡电池供电， 所述红外福射扫描仪采用M0DUL0C红外福射扫描仪。
[0029] 本发明简单、具有低成本，高精度，微型化数字显示的特点；本发明通过红外福射 扫描仪能够安全准确的实时地获取回转害禍体表面溫度。
[0030] 快速红外福射扫描仪是一种具有快速扫描功能的红外福射测溫仪，安装在距回转 害30~100m处的适当位置，扫描角度为90°。它的旋转扫描器通过光学系统接收来自回转害 禍体表面一个特定区域(称为测量元）的红外福射，测量元沿平行于回转害轴线的方向呈直 线状排列。快速红外测溫扫描仪沿回转害轴线的方向每秒钟扫描150次，回转害每转一圈， 产生200~400个完整扫描。某一个扫描得到的是:代表回转害禍体表面某一个狭窄区域溫 度分布的电压信号和基准溫度的电压信号，运些数据再经过相关处理就可W得到回转害内 某一区段的工况。如害皮均匀与否、结圈情况、害皮或害衬脱落位置、热斑的范围等信息。
[0031] 害同步基准信号发生器在回转害每转一整圈时，产生一个用作同步基准的同步脉 冲，送入嵌入式系统。嵌入式系统W同步脉冲为基准，采集害的溫度数据
[0032] AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来， 使得指令可W在一个时钟周期内执行；多累加器型，数据处理速度快;AVR单片机具有32个 通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可W快速通行；中断响应速度快。AVR单片机有多个 固定中断向量入口地址，可快速响应中断;AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭 时为l(K)nA，更适用于电池供电的应用设备;有的器件最低1.8V即可工作;AVR单片机保密性 能好。
[0033] 本发明快速红外测溫扫描仪对回转害禍体溫度进行实时、连续的测量，测量数据 处理后，可W根据害正常运行的禍体表面不同区段的溫度范围，设定报警溫度。害运行过程 中，禍体表面任意一处实际溫度超过正常溫度时，系统立即给出报警信号。
[0034] 溫度高于绝对零度的物体，它就在不停地向周围空间福射电磁波。运种由于物体 内部的带电粒子在原子和分子内振动而产生的电磁波，称为热福射。热福射只是整个电磁 波的一个组成部分，热福射电磁波是由波长相差很大的红外线、可见光、紫外线所组成。红 外福射一般指波长在0.75~ΙΟΟΟμπι之间的热福射。普朗克黑体福射模型是红外福射理论的 出发点，绝对黑体的福射能力与波长(λ)及溫度(Τ)之间的函数关系如下所示。微控制器模 块通过
计算出回转害禍体的表面溫度，其中，La为红外福射强度，λ为红外 波长，C为红外光光速，h普尔克常熟，k玻尔兹曼常熟，Τ回转害禍体的表面溫度；
[0035] 本技术领域技术人员可W理解的是，除非另外定义，运里使用的所有术语(包括技 术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还 应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中 的意义一致的意义，并且除非像运里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0036] W上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能W此限定本发明的保护范围，凡是 按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围 之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领 域普通技术人员所具备的知识范围内，还可W再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变 化。
【主权项】
1. 一种基于红外光的回转窑胴体表面温度测量方法，其特征在于:具体包含如下步骤： 步骤1，向回转窑胴体发射红外光，进而接收来自回转窑胴体表面的红外辐射强度； 步骤2,根据接收到的红外辐射强度计算出回转窑胴体的表面温度，具体计算如下：其中，U为红外辐射强度，λ为红外波长，c为红外光光速，h为普尔克常熟，k为玻尔兹曼 常熟，T为回转窑胴体的表面温度； 步骤3,通过显示模块实时显示步骤2计算出的回转窑胴体的表面温度。2. 根据权利要求1所述的一种基于红外光的回转窑胴体表面温度测量方法，其特征在 于:在步骤1中，通过红外辐射扫描仪向回转窑胴体发射红外光并接收来自回转窑胴体表面 的红外辐射强度。3. 根据权利要求1所述的一种基于红外光的回转窑胴体表面温度测量方法，其特征在 于:所述显示模块为IXD显示屏。4. 根据权利要求1所述的一种基于红外光的回转窑胴体表面温度测量方法，其特征在 于:所述显示模块采用锂电池供电。5. 根据权利要求2所述一种基于红外光的回转窑胴体表面温度测量方法，其特征在于： 所述红外辐射扫描仪采用MODULOC红外辐射扫描仪。
【文档编号】G01J5/00GK105823561SQ201610272496
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】胡晓荣, 俞娟, 胡瑜
【申请人】无锡昊瑜节能环保设备有限公司