专利名称：炉内观察方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对以辐射光发光的热风炉等的炉内进行观察的炉内观察方法和 装置，尤其是涉及在光投射系统和光接收系统具有不同的窥视窗的情况下所使用的炉内观 察方法和装置。
背景技术：
例如，向炼铁用高炉供给高温的热风的热风炉，具有距地面约50m的高度和IOm以 上的内径，内壁温度在运转时达到约1600°C，在停风时也达到约1400°C。另外，这种热风炉 由于是大型设备，所以建设期间长达约三年，而且完成后要经过约20年这样长期的连续运 转。因而，如果即便是一座成为不能使用的状况，那么也不得已要进行长期的作业停止，因 此，定期进行炉内诊断的维护就变得极为重要。作为其手段之一，以往进行了监视炉壁的损 伤状况的操作。在炉内观察方法中，已经存在通过向壁面照射红外线等激光以测定距离从而计测 损伤的程度的方法、通过用CCD摄像机等摄像装置对炉壁进行拍摄并实施图像处理等从而 计测损伤的程度的方法等。例如，专利文献1中记载的炉壁观察装置，具有向炉壁照射光的 照明装置和对照射了该光的炉壁进行拍摄的摄像装置。而且，照明装置和摄像装置被容纳 在一个框体内，从形成于该框体的摄像用的观察窗照射照明装置的光。专利文献1 日本专利申请公开特开2005-146164号公报但是，专利文献1所记载的炉壁观察装置中，像上述的热风炉那样，炉内暴露在高 温中炉壁以辐射光发光那样的情况下，存在辐射光的亮度很强只能得到对比度低的图像这 样的问题、或由于摄像方向和照明方向大致相同所以凹坑或龟裂等的阴影(shadow)难以 映现、易受散射光的影响等问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而做出的，其目的在于提供一种炉内观察方法和装置， 其即使在炉壁以辐射光发光的情况下，也能够得到对比度高的图像，并且能够容易地判别 炉壁的凹凸、龟裂的阴影。根据本发明，提供一种炉内观察方法，其对以辐射光发光的炉内进行观察，其特征 在于，使用炉内观察装置，该炉内观察装置具有照射激光的激光振荡装置、使所述激光反 射而照耀所希望的观察部分的光投射镜、使来自该光投射镜的激光透过的第一窥视窗、使 来自所述观察部分的反射光透过的第二窥视窗、使透过了该第二窥视窗的反射光反射的光 接收镜、以及光接收来自该光接收镜的反射光而取得图像的摄像装置，调整所述激光振荡 装置和所述摄像装置，以使所述激光的照射范围和所述摄像装置的摄像范围成为大致相同 的大小，以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所述光投射镜和所述光接收 镜联动(interlock)，取得所述观察部分的图像，对所述炉内进行观察。可以根据所述炉的图纸数据，取得以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所述光投射镜和所述光接收镜联动的条件，按照所述条件，控制单元使所述光投射 镜和所述光接收镜联动。作为替代，也可以根据所述摄像装置所取得的所述图像，控制单元 以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所述光投射镜和所述光接收镜联动。此外，也可以使所述炉内观察装置旋转，取得所述观察部分的图像，也可以将按每 个所述摄像范围得到的图像进行合成，对所述炉内进行观察。根据本发明，提供一种炉内观察装置，对以辐射光发光的炉内进行观察，其特征在 于，具有照射激光的激光振荡装置、能调整所述激光的照射范围的光投射透镜、使所述激 光反射而照耀所希望的观察部分的光投射镜、使来自该光投射镜的激光透过的第一窥视 窗、使来自所述观察部分的反射光透过的第二窥视窗、使透过了该第二窥视窗的反射光反 射的光接收镜、使来自该光接收镜的反射光聚光并且能调整摄像范围的光接收透镜、光接 收由该光接收透镜聚光后的反射光而取得图像的摄像装置、使所述光投射镜驱动的光投射 用电动机、使所述光接收镜驱动的光接收用电动机、以及控制所述光投射用电动机和所述 光接收用电动机的驱动的控制单元，所述光投射透镜和所述光接收透镜被调整为使得所述 激光的照射范围和所述摄像装置的摄像范围成为大致相同的大小，所述控制单元以使所述 照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所述光投射镜和所述光接收镜联动。可以根据所述炉的图纸数据，设定以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的 方式使所述光投射镜和所述光接收镜联动的条件，所述控制单元按照所述条件使所述光投 射镜和所述光接收镜联动。作为替代，也可以是所述控制单元根据所述摄像装置所取得的 所述图像，以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所述光投射镜和所述光接 收镜联动。此外，也可以是具有筒状的框体，其在侧面形成有所述第一窥视窗和所述第二 窥视窗，并且在内部配置有所述激光振荡装置、所述光投射镜、所述光接收镜和所述摄像装 置；以及驱动单元，其使该框体绕轴中心旋转。进而，也可以具有将按每个所述摄像范围得 到的图像进行合成的图像处理单元。根据上述的本发明的炉内观察方法和装置，由于在光投射系统和光接收系统具有 不同的窥视窗(第一窥视窗和第二窥视窗)，所以可以对炉内的观察部分倾斜地照射并照 耀激光，能够明确地映出炉壁的凹凸、龟裂的阴影，能够容易观察炉壁的损伤状态。此外，通 过使光投射系统和光接收系统的光轴偏离，从而可以拍摄将激光照射到炉内时由于粉尘等 产生的散射光、来自窥视窗的反射光等给予光接收系统的影响少、噪声少的图像。进而，通过以使照射范围和摄像范围成为大致相同的大小的方式进行调整，从而 可以对狭窄的范围鲜明地进行拍摄。此外，通过以使照射范围和摄像范围大致一致的方式 使光投射镜和光接收镜联动，从而能够将宽范围的炉壁拍摄为多个图像。进而，通过将这些 图像进行合成，从而能够容易地观察炉壁的整体像。
图1是表示本发明的炉内观察装置的结构图。图2是表示本发明的炉内观察装置的作用的图。图3是表示将按每个摄像范围得到的图像进行合成的图像处理单元的框图。图4是表示本发明的炉内观察装置的第二实施方式的概略结构图。
具体实施例方式下面，使用图1 图4对本发明的实施方式进行说明。在此，图1是表示本发明的 炉内观察装置的结构图。图1所示的本发明的炉内观察装置是对以辐射光H发光的炉内进行观察的炉内观 察装置，其特征在于，具有照射激光L的激光振荡装置1、能调整激光L的照射范围的光投 射透镜2、使激光L反射而照耀所希望的观察部分的光投射镜3、使来自光投射镜3的激光L 透过的第一窥视窗4、使来自观察部分的反射光R透过的第二窥视窗5、使透过了第二窥视 窗5的反射光R反射的光接收镜6、使来自光接收镜6的反射光R聚光并且能调整摄像范围 的光接收透镜7、光接收由光接收透镜7聚光后的反射光R而取得图像的摄像装置8、使光 投射镜3驱动的光投射用电动机9、使光接收镜6驱动的光接收用电动机10、控制光投射用 电动机9和光接收用电动机10的驱动的控制单元11，光投射透镜2和光接收透镜7被调整 为使得激光L的照射范围和摄像装置8的摄像范围成为大致相同的大小，控制单元11以使 照射范围和摄像范围大致一致的方式使光投射镜3和光接收镜6联动。上述激光振荡装置1是照射用于照耀炉内的观察部分的照明(激光L)的装置。由 于炉壁以辐射光H发光，所以为了用所希望的照明照出观察部分，就必需照射比辐射光H强 的激光L。例如，高炉用热风炉中，辐射光H是在红外区域的2 3μπι具有峰波长的光。该 情况下，激光振荡装置1例如采用1. 06 μ m或0. 53 μ m(第二高次谐波)波长的Nd YAG激光 装置。当然，激光振荡装置1只要是能够照射充分远离辐射光H的峰波长(2 3μπι)的波 长、优选可见光区域(0. 38 0.77 μ m)的波长的激光L的激光振荡装置，就不限于Nd: YAG 激光装置，可根据炉的种类(热风炉、炼焦炉、转炉等)、辐射光的强度适当选择。此外，为了 抵抗辐射光H而照出观察部分，优选束散角调整为尽可能减小。另外，对激光振荡装置1连 接赋予使晶体、元件激励的能量的电源12。上述光投射透镜2是对激光L的照射范围进行调整的设备。光投射透镜2例如优 选使用共焦点透镜式光投射透镜，但也可以使用单焦点透镜式光投射透镜。光投射透镜2 被调整为使得从激光振荡装置1照射的极细(直径Imm左右)的激光L，在观察部分(约 8m目的地的炉壁)中形成直径50cm左右的照射范围。另外，由于激光L的直进性，束散角 足够小，在只用激光振荡装置1就可以调整照射范围的情况、能够确保所希望的照射范围 的情况下，也可以省略光投射透镜2。此外，图1中，激光振荡装置1和光投射透镜2是直接 连接的，但是也可以使用光纤等传输管进行连接。通过使用传输管，可将激光振荡装置1和 光投射透镜2离开配置，能够使布局的自由度提高。上述光投射镜3是反射从激光振荡装置1照射的激光L而照耀所希望的观察部分 的设备。对图1所示的光投射镜3连接光投射用电动机9，并构成为可以沿一定方向进行 摆动而变更角度。此外，也可以连接使光投射用镜3的角度在与摆动方向大致垂直的方向 变化的第二光投射用电动机。另外，也可以在光投射透镜2和光投射镜3之间(光投射镜 3的上游侧)配置光学滤波器13。光学滤波器13只能使激光L的波长通过，而将其以外的 波长截除。光学滤波器13例如使用干涉滤波器。此外，光学滤波器13也可以配置在光投 射镜3和第一窥视窗4之间(光投射镜3的下游侧)。上述第一窥视窗4和第二窥视窗5是用于对炉的内部(特别是炉壁)进行观察的窥视窗。第一窥视窗4和第二窥视窗5形成在炉的一部分或插入炉内的零件。此外，由于 炉内是高温状态，所以第一窥视窗4和第二窥视窗5由耐热玻璃构成。如图1所示，本发明 中，其特征之一是在光投射系统和光接收系统使用不同的窥视窗(第一窥视窗4和第二窥 视窗5)。根据这种构成，可以将光投射系统和光接收系统的光轴错开，可以对观察部分倾斜 地照射激光L，能够较大地映出炉壁的凹凸、龟裂的阴影，可将该阴影部分拍摄为图像。此外，也可以在第一窥视窗4和第二窥视窗5的外侧配置耐热开闭器 (shutter) 14。耐热开闭器14包括具有使激光L通过的切孔的耐热圆板14d和使耐热圆 板14d旋转驱动的电动机14m。因此，当用电动机14m使耐热圆板14d旋转时，可以仅在切 孔移动到第一窥视窗4和第二窥视窗5的位置时照射激光L，在除此以外的时候，可以维持 将第一窥视窗4和第二窥视窗5闭锁的状态。因此，可以防止辐射光H在不需要激光L的 照射的定时进入设备，可以对设备类进行热保护。另外，电动机14m的转速通过后述的控制 单元11控制为使激光L的照射和切孔通过第一窥视窗4和第二窥视窗5的定时同步。上述光接收镜6是反射透过了第二窥视窗5的激光L的反射光R而使其向摄像装 置8入射的设备。对图1所示的光接收镜6连接光接收用电动机10，并构成为可在一定方 向摆动而变更角度。此外，也可以连接使光接收用镜6的角度在与摆动方向大致垂直的方 向变化的第二光接收用电动机。另外，也可以在光接收镜6的下游侧配置光学滤波器15。 光学滤波器15只使激光L的波长通过，而将其以外的波长截断。光学滤波器15使用例如 干涉滤波器。此外，光学滤波器15也可以配置在光接收镜6的上游侧。上述光接收透镜7是对摄像装置8的摄像范围进行调整的设备。光接收透镜7优 选使用例如望远镜式的光接收透镜。通过调整这种望远镜的光圈和焦点，从而将摄像装置 8的摄像范围调节为与激光L的照射范围大致相同的大小。理想的是，优选调整为使照射 范围和摄像范围一致，但至少调整为在摄像范围中包含照射范围，而且尽量不含其以外的 部分。例如，调整为在观察部分(约8m目的地的炉壁)中形成直径50cm左右的摄像范围。 另外，光接收透镜7并不限于望远镜式光接收透镜，也可以是通过多个透镜的组合可调节 焦点的形式的光接收透镜。上述摄像装置8是光接收来自光接收透镜7的反射光R而取得图像的设备。这种 摄像装置8使用例如CXD摄像机。图1所示的摄像装置8中，在其与光接收透镜7之间具 备高速开闭器16。高速开闭器16与激光L的照射定时同步，通过控制单元11进行开闭。 通过配置这种高速开闭器16，可使辐射光H难以入射到摄像装置8，可以对摄像装置8进行 热保护。当然，在用耐热开闭器14就足够的情况下，也可以省略高速开闭器16，也可以仅在 第一窥视窗4配置耐热开闭器14，在摄像装置8配置高速开闭器16。另外，高速开闭器16 也可以内置在CXD摄像机内，也可以是对图像进行数字式剪切的数字开闭器。上述控制单元11是控制激光振荡装置1的照射定时、耐热开闭器14和高速开闭 器16的开闭定时、光投射镜3和光接收镜6的摆动定时等的设备。控制单元11使激光振荡 装置1的照射定时和打开耐热开闭器14和高速开闭器16的定时同步。通过这种处理，能 够以必要的定时向观察部分照射激光L并且光接收其反射光R而取得图像，能够防止在不 照射激光L时，辐射光H向设备入射。此外，控制单元11以使照射范围和摄像范围大致一 致的方式使光投射镜3和光接收镜6联动。具体地说，控制光投射用电动机9和光接收用 电动机10的旋转，使光投射镜3和光接收镜6联动。例如，对光投射用电动机9和光接收用电动机10设置可感测旋转编码器等的旋转量的传感器，一边计测该数据一边使其联动。 使照射范围和摄像范围一致的条件(光投射用电动机9和光接收用电动机10的旋转量)， 根据炉内观察装置的设备构成、窥视窗的配置(距离)等条件而不同，因此，优选通过在实 际使用的条件中以使照射范围和摄像范围一致的方式进行试验或模拟试验等，事先求出进 行联动的条件(光投射用电动机9和光接收用电动机10的旋转量)。为了取得进行联动的条件，可使用炉44的图纸数据。即，可根据炉44的图纸数据， 取得以使照射范围和摄像范围大致一致的方式使光投射镜3和光接收镜6联动的条件。例 如，事先类推或计算光投射用电动机9的旋转角和光接收用电动机10的旋转角的旋转角关 系，作为进行联动的条件。该旋转角关系的类推或计算可以通过将炉44的图纸数据输入计 算机17，从而通过该计算机17来进行。该情况下，控制单元11按照上述条件(即，上述旋 转角关系)，使光投射镜3和光接收镜6联动。作为替代，为了取得进行联动的条件，可使用摄像装置8所取得的上述图像。该情 况下，控制单元11根据摄像装置8所取得的上述图像，以使照射范围和摄像范围大致一致 的方式使光投射镜3和光接收镜6联动。具体地说，控制单元11根据上述图像内的各像素 的亮度，判断照射范围和摄像范围是否大致一致，并且在判断为不一致的情况下，以使照射 范围和摄像范围大致一致的方式对光投射用电动机9或光接收用电动机10的旋转角进行 修正。另外，为了进行联动，人可以观察摄像装置8所取得的上述图像，手动对光投射用 电动机9或光接收用电动机10的旋转角进行修正。例如，人对上述图像进行观察，若判断 为照射范围和摄像范围不一致，则将光投射用电动机9或光接收用电动机10的旋转角的修 正值输入控制单元11，由此控制单元11根据该修正值对光投射用电动机9或光接收用电 动机10的旋转角进行修正。在该修正后，人观察摄像装置8所取得的图像，判断照射范围 和摄像范围是否一致。如果不一致，则再次进行修正值的输入和根据该输入的控制单元11 所做的修正。在试验阶段进行这种修正。所输入的上述修正值成为进行联动的条件。修正 后，在实际对炉44内进行观察时，控制单元11按照上述条件(即，上述修正值)，使光投射 镜3和光接收镜6联动。此外，控制单元11连接于计算机17，设定为根据来自计算机17的指令进行上述 的处理，并且进行工作。计算机17具备CPU(中央处理装置)、RAM、ROM、硬盘等存储装置、 键盘等输入装置和显示器等输出装置，构成对由摄像装置8取得的图像进行处理的图像处 理单元。在此，图3是表示将按每个摄像范围得到的图像进行合成的图像处理单元的框图。 计算机17的存储装置31内保存有按每个摄像范围得到的图像P1、P2、P3。由计算机17的 CPU操作的图像处理单元32调用存储装置31中保存的图像P1、P2、P3，将对这些图像PI、 P2、P3进行全景合成后的全景图像P4输出到显示器等输出装置。通过这种处理，能够容易 地把握所拍摄的炉壁整体像。另外，图像处理单元32除上述的图像合成以外，还可以对按 每个摄像范围得到的图像PI、P2、P3的对比度、白平衡、剪裁等调整或壁面的凹凸、龟裂的 阴影的提取等进行处理。接着，对本发明的炉内观察装置的作用进行说明。在此，图2是表示本发明的炉内 观察装置的作用的图。另外，对于与图1相同的结构零件，附加相同的附图标记，并且简略 地图示炉内观察装置的结构。
如图2所示，炉内观察装置21配置在形成有第一窥视窗4和第二窥视窗5的炉的 外侧。形成有第一窥视窗4和第二窥视窗5的壁面部22可以是炉的外壁，也可以是包围从 炉的开口部插入炉内的炉内观察装置21的框体。此外，炉内观察装置21被调整为激光振 荡装置1的照射范围和摄像装置8的摄像范围在作为观察部分的炉壁23成为大致相同的 大小(图中，带阴影线的观察部分S)。由于炉壁23与第一窥视窗4和第二窥视窗5之间的 位置/距离关系根据炉而不同，因此，优选利用模拟了设置部位的试验设备等，预先调整为 使照射范围和摄像范围成为大致相同的大小。当然，也可以在将炉内观察装置21设置在规 定的部位后以使照射范围和摄像范围成为大致相同的大小的方式进行调整，也可以在设置 后进行微调。另外，在进行照射范围和摄像范围的调整时，使用图1所示的光投射透镜2和 光接收透镜7。本发明中，光投射系统的第一窥视窗4和光接收系统的第二窥视窗5单独地形成。 通过采用这种构成，从而在观察部分S可以从斜向照射激光L，能够非常明确地映出观察部 分S中的凹凸、龟裂的阴影。此外，可防止第一窥视窗4中的反射光W、炉内的粉尘等产生的 散射光D入射到摄像装置8，能够取得噪声少的图像。此外，利用控制单元11使光投射用电动机9和光接收用电动机10驱动，使光投射 镜3和光接收镜6联动地旋转，如图2所示，维持激光振荡装置1的照射范围和摄像装置8 的摄像范围大致一致的状态，同时，使观察部分S在炉壁23的规定方向进行扫描。在此，图 示了使观察部分S在图的AB方向进行扫描的情况，但也可以通过对光投射镜3和光接收镜 6再设置别的电动机，从而使观察部分S在与AB方向大致垂直的方向进行扫描。此外，光投 射镜3和光接收镜6也可以通过光投射用电动机9和光接收用电动机10以一定的速度顺 畅地转动，也可以以规定的相位间隔间歇式转动，也可以与激光L的照射定时同步地转动。如上所述，通过以使照射范围和摄像范围成为大致相同的大小的方式进行调整， 从而能够鲜明地拍摄像观察部分S所示那样狭窄的范围。此外，通过以使照射范围和摄像 范围大致一致的方式使光投射镜3和光接收镜6联动，从而能够将宽范围的炉壁23拍摄为 多个图像。进而，通过将这些图像如图3中所示那样进行全景合成，从而能够容易地观察炉 壁23的整体像。接着，对本发明的炉内观察装置的其他实施方式进行说明。在此，图4是表示本发 明的炉内观察装置的第二实施方式的概略结构图。另外，对于与图1所示的炉内观察装置 相同的结构零件，附加相同的附图标记，省略重复的说明。图4所示的炉内观察装置41具有筒状的框体42，其在侧面形成有第一窥视窗4 和第二窥视窗5，并且在内部配置有激光振荡装置1、光投射透镜2、光投射镜3、光接收镜6、 光接收透镜7、摄像装置8等；以及驱动单元43，其使框体42绕轴中心旋转。这种炉内观察 装置41例如以从炉44的上部所形成的开口部插入炉内、第一窥视窗4和第二窥视窗5与 作为观察部分的炉壁对峙的方式进行配置。而且，通过使光投射镜3和光接收镜6联动地 转动，从而可以使观察部分S沿着炉壁的上下方向进行扫描。另外，图4所示的炉内观察装 置41中，图示了用光纤18连接激光振荡装置1和光投射透镜2的情况。上述框体42由于被插入高温状态的炉内，因此优选具有水冷套(jacket)。因而， 框体42以能够从外部向水冷套注入冷却水、向外部排出冷却水的方式构成。此外，在框体 42的上端的外周部，形成有与驱动单元43连结的齿轮。驱动单元43由可旋转驱动地配置的电动机43m、和与电动机43m的前端连接的齿轮43g构成。此外，电动机43m与炉内观察 装置41的控制单元11连接，根据控制单元11或计算机17的指令进行旋转驱动。另外，驱 动单元43的构成并不限定于所图示的结构，也可以是可用手动进行旋转的构成，也可以是 可通过带驱动、链条驱动进行旋转的构成。此外，框体42和驱动单元43也可以是炉44配 备的机构。该情况下，只要将具有激光振荡装置1、光投射透镜2、光投射镜3、光接收镜6、 光接收透镜7、摄像装置8等的炉内观察装置41插入框体42的内部即可。像这种第二实施方式那样，通过配置驱动单元43可以使炉内观察装置41本身相 对于炉44进行相对旋转，从而可以使观察部分S沿着炉壁的水平方向进行扫描。因而，只 用一个炉内观察装置41，就能够遍及炉壁的宽范围而取得图像。炉内观察装置41也可以通 过驱动单元43缓慢、顺畅地旋转，也可以在上下方向的扫描结束之后，以规定的相位间隔 间歇式地旋转。如图4所示，通过将炉内观察装置41从炉44的中央上部插入，从而即使是由驱动 单元43使炉内观察装置41旋转的情况下，也可以将第一窥视窗4和第二窥视窗5与炉壁 之间的距离保持一定，可以省略通过使炉内观察装置41旋转而进行的照射范围和摄像范 围的大小和位置的微调。另外，在由于炉内观察装置41的旋转，使第一窥视窗4和第二窥 视窗5与炉壁之间的距离发生变化的情况下，也可以按各旋转而对照射范围和摄像范围的 大小和位置进行微调，也可以通过预先取得数据从而与旋转相位联动而自动地调整照射范 围和摄像范围的大小和位置。进而，驱动单元43不限定于使炉内观察装置41旋转驱动的单元，也可以是使其直 进驱动的单元，也可以具备旋转驱动用和直进驱动用双方的功能。通过使炉内观察装置41 直进驱动，从而只通过光投射镜3和光接收镜6的操作就可以观察不能拍摄的部分。在使 炉内观察装置41直进驱动的情况下，只要将框体42的长度形成为和要进行直进驱动的长 度同等以上的长度，并通过起重器(jack)、促动器(actuator)使框体42驱动即可。此外， 也可以将炉内观察装置41搭载于在炉壁或底板面等的炉内被驱动的移动台车或壁面机器 人而进行驱动。本发明并不限定于上述的实施方式，当然可以在不脱离本发明宗旨的范围内进行 各种各样的变更。
权利要求
一种炉内观察方法，其对以辐射光发光的炉内进行观察，其特征在于，使用炉内观察装置，该炉内观察装置具有照射激光的激光振荡装置、使所述激光反射而照耀所希望的观察部分的光投射镜、使来自该光投射镜的激光透过的第一窥视窗、使来自所述观察部分的反射光透过的第二窥视窗、使透过了该第二窥视窗的反射光反射的光接收镜、以及光接收来自该光接收镜的反射光而取得图像的摄像装置，调整所述激光振荡装置和所述摄像装置，以使所述激光的照射范围和所述摄像装置的摄像范围成为大致相同的大小，以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所述光投射镜和所述光接收镜联动，取得所述观察部分的图像，对所述炉内进行观察。
2.根据权利要求1所述的炉内观察方法，其特征在于，根据所述炉的图纸数据，取得以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所 述光投射镜和所述光接收镜联动的条件，按照所述条件，控制单元使所述光投射镜和所述光接收镜联动。
3.根据权利要求1所述的炉内观察方法，其特征在于，根据所述摄像装置所取得的所 述图像，控制单元以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所述光投射镜和所 述光接收镜联动。
4.根据权利要求1所述的炉内观察方法，其特征在于，使所述炉内观察装置旋转，取得 所述观察部分的图像。
5.根据权利要求1或4所述的炉内观察方法，其特征在于，将按每个所述摄像范围得到 的图像进行合成，对所述炉内进行观察。
6.一种炉内观察装置，对以辐射光发光的炉内进行观察，其特征在于，具有照射激光的激光振荡装置、能调整所述激光的照射范围的光投射透镜、使所述 激光反射而照耀所希望的观察部分的光投射镜、使来自该光投射镜的激光透过的第一窥视 窗、使来自所述观察部分的反射光透过的第二窥视窗、使透过了该第二窥视窗的反射光反 射的光接收镜、使来自该光接收镜的反射光聚光并且能调整摄像范围的光接收透镜、光接 收由该光接收透镜聚光后的反射光而取得图像的摄像装置、使所述光投射镜驱动的光投射 用电动机、使所述光接收镜驱动的光接收用电动机、以及控制所述光投射用电动机和所述 光接收用电动机的驱动的控制单元，所述光投射透镜和所述光接收透镜被调整为使得所述激光的照射范围和所述摄像装 置的摄像范围成为大致相同的大小，所述控制单元以使所述照射范围和所述摄像范围大致 一致的方式使所述光投射镜和所述光接收镜联动。
7.根据权利要求6所述的炉内观察装置，其特征在于，根据所述炉的图纸数据，设定以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所 述光投射镜和所述光接收镜联动的条件，所述控制单元按照所述条件使所述光投射镜和所述光接收镜联动。
8.根据权利要求6所述的炉内观察装置，其特征在于，所述控制单元根据所述摄像装 置所取得的所述图像，以使所述照射范围和所述摄像范围大致一致的方式使所述光投射镜 和所述光接收镜联动。
9.根据权利要求6所述的炉内观察装置，其特征在于，具有筒状的框体，其在侧面形 成有所述第一窥视窗和所述第二窥视窗，并且在内部配置有所述激光振荡装置、所述光投射镜、所述光接收镜和所述摄像装置；以及驱动单元，其使该框体绕轴中心旋转。
10.根据权利要求6或9所述的炉内观察装置，其特征在于，具有将按每个所述摄像范 围得到的图像进行合成的图像处理单元。
全文摘要
炉内观察装置具有照射激光(L)的激光振荡装置(1)、可调整照射范围的光投射透镜(2)、照耀所希望的观察部分的光投射镜(3)、使激光(L)透过的第一窥视窗(4)、使反射光(R)透过的第二窥视窗(5)、使反射光(R)反射的光接收镜(6)、可调整摄像范围的光接收透镜(7)、光接收反射光(R)而取得图像的摄像装置(8)、使光投射镜(3)驱动的光投射用电动机(9)、使光接收镜(6)驱动的光接收用电动机(10)、以及控制光投射用电动机(9)和光接收用电动机(10)的驱动的控制单元(11)，进行调整使得照射范围和摄像范围成为大致相同的大小，以使照射范围和摄像范围大致一致的方式进行联动。
文档编号G01N21/954GK101978256SQ20098011039
公开日2011年2月16日 申请日期2009年3月23日 优先权日2008年3月24日
发明者仓田孝男, 新田法生, 松井泰次郎 申请人:株式会社Ihi检查计测;新日本制铁株式会社