高温工业电视在热处理中的应用

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新一代炉用高温工业电视的设计开发和应用
　　（一）设计考虑
　　1、观察范围的考虑：
　　(1)为了尽可能扩大观察范围，应将摄像机或镜头伸进炉内观察。
　　(2)为了减少窑炉散热，节约能源，应尽量减少炉壁开孔尺寸。
　　2、冷却方式考虑
　　由于冶金水泥等行业的窑炉正常工作时，炉内温度达1300℃左右,为了保证摄像机或镜头伸进炉内观察,必须采用冷却,一般最常用的冷却方式有两种:强迫风冷和水冷。
　　A、强迫风冷
　　冷却效果与水冷差不多，但使用方便，维护简单，不受地区性限制，而且可以压住窑炉内火焰，挡住灰尘。 B、水冷对水源的要求高，维护量大（如用硬水，时间一长易产生水垢，反而影响冷却效果），且受地区性限制（如我国北方地区水资源缺乏，冬天气温低，水管易冻裂，因此不宜采用）。
　　3、传动方式考虑：
　　传动部分由原来的小轮车推进改为金属导轨推动，使设备伸进退出平稳，可靠运行，可大大减少探头罩运动的周期 （由以前丝杆传动的1.5分钟减少到5秒钟以内），另外，由于采用带自锁的电机，因此，可保证设备任意安装角度下使用。
　　4、摄像机和镜头的选用：
　　A、为了提高图像的质量，扩大其对照度的动态范围，采用松下CP474摄像机，且该摄像机使用24V交流、12V直流电源，更加安全B、因镜头耐温值高于摄像机，所以仅镜头伸进炉内更利于冷却，且为了提高镜头对炉内照度变化情况下的随时反映能力须选取用带自动光圈的高温针孔镜头，镜头端面用兰宝石制成能承受400℃高温。
　　5、控制方式的考虑：
　　A、为了保证探头在炉内正常观察时处于冷却保护状态下，所以必需保证在停电、停气时探头能自动退出炉膛。B、为便于用户操作探伸进、退出，所以既要在现场能控制，又要在探制室能控制，实现遥控操作。
　　6、控制电路设计考虑：
　　为了保证可靠和先进性，控制部分采用PLC可编程控制，大大提高了系统的可操作性和可靠性，用户可根据自己的要求自由编程，满足用户的需要。
　　（二）设计方案
　　1、采用镜头伸进炉内，这样既可以减少炉壁开孔尺寸，又可以使摄像机留在炉墙外面，增加了摄像机的选择余地，适当减少了对探头的冷却要求。2、冷却方式采用强迫风冷。3、整套设计方案，见配置图。
　　（三）保险措施
　　1、 镜头采用兰宝石镜面，粘接材料采用耐高温材料，使针孔镜头能耐400℃高温,这样即使在意外情况下,也不致烧坏镜头。所以强迫风冷能满足要求。2、 必须的保险措施：由于上述换热计算是根据实验研究得到的℃ 具有半经验的准则进行的，而实际情况下，炉温的波动性较大换热方式也不一定完全是热辐射，所以必然存在一定的偏差，为确保设备能长时间连续工作，必须采用如下防范措施：A、 放大保险系数B、 在摄像机和镜头内腔再通一路风，即采用双隔层强迫风冷型式，一方面能使摄像机产生的热量带走，另一方面利用该路风压住火焰，迫使镜头尽量只受辐射热量影响。C、 当窑温度及环境温度偏高时，在设备中使用涡旋致冷。涡旋致冷采用美国钻石公司生产的冷管，便冷却摄像机的一路压缩空气先通过冷管冷却降温（降低温差随压缩空气的压力和流量定，当压力0.3MPa，流量14m3/h，温差可达23℃），这样摄像机的温度进一步降低，确保安全使用。D、 炉门内再通一路压缩空气，该路压缩空气保持常通，以确保在探头罩退出炉墙后，仍有一路风压住火焰和灰尘，避免炉火直接烧烤炉门机构及退出装置，以至损坏退出装置内的电器元件，而损坏设备。
　　3、必要的维护措施：
由于压缩空气直接吹摄像机及其隔层，所以必须要清洁，必须要对其进行过滤除水、除油、除灰尘，本设备采用两极过滤方式。初级过滤采用大的滤清箱，其维护周期一般在2-3个月，二级过滤采用具有自动除水、自动除油和精密过滤和精密除油器，不须维护。这样大大减少了设备的维护工作量。