專利名稱：水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶測溫儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶測溫儀是一種非接觸式的高溫測量儀器，量程范圍1100－－1600℃(可擴(kuò)展為800－－2000℃)，主要應(yīng)用在水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶測溫，也可用于建材其它專業(yè)的高溫測量。
非接觸式測溫技術(shù)應(yīng)用較早，如紅外比色測溫儀，比色高溫計，輻射高溫計均已用于工業(yè)現(xiàn)場，但從這些測溫儀的結(jié)構(gòu)來看，光路部分有的采用膠合棱鏡分光法，有的靠電機(jī)帶動調(diào)制盤分光，這種結(jié)構(gòu)的測溫儀，當(dāng)熱輻射溫度超過50℃時，棱鏡開膠，光路受阻。調(diào)制盤分光時，因有個可動部份，更無法保證長期連續(xù)工作，特別在水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶測溫，尤其是濕法窯，由于窯內(nèi)的高密度粉塵，煙霧和煤粉黑火頭，對測量的干擾，加上窯頭的高溫環(huán)境影響，使水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶的溫度檢測一直沒有解決，長期憑看火工的人眼觀察窯內(nèi)火焰和熟料，依靠經(jīng)驗操作。
本實用新型的目的是依靠科學(xué)數(shù)據(jù)來控制和指導(dǎo)水泥生產(chǎn)，提高回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率減輕工人勞動強(qiáng)度，穩(wěn)定生產(chǎn)，提高質(zhì)量。
本測溫儀是運(yùn)用技算機(jī)技術(shù)，快速連續(xù)采樣，利用煙霧閃開的瞬間取出信號，按大窯每旋轉(zhuǎn)60－－90弧度(時間6－－18秒)內(nèi)采樣，從而克服了窯內(nèi)黑火頭受風(fēng)、料、煤的影響對測量的干擾。
光學(xué)探測器安裝在距窯門開孔處一米遠(yuǎn)的一個密封的箱體內(nèi)，這樣窯內(nèi)的壓力由孔口噴出后很快減弱，顆粒粉塵不會擊中探測器上的光學(xué)玻璃，防止探測器積塵，同時原來窯門上需安裝石英玻璃，用幾天就會被窯內(nèi)正壓帶出的粉塵打毛或損壞，現(xiàn)在，將探測器裝在防塵箱內(nèi)，窯門上只要開一個敞開的孔即可，而不必再裝石英玻璃，這樣既耐溫又防塵，而且不需日常維護(hù)，可遠(yuǎn)離窯門安裝。
本測溫儀的結(jié)構(gòu)原理方框圖如圖1所示它是由光學(xué)探測器(1)，A／D轉(zhuǎn)換器(2)，計算機(jī)系統(tǒng)(3)，LED數(shù)字顯示器(4)，給定鍵盤(5)，音樂報警器(6)，微型打印機(jī)接口(7)和微型打印機(jī)(8)以及D／A轉(zhuǎn)換器(9)等單元組成。
光學(xué)探測器是根據(jù)熱輻射原理，接收被測目標(biāo)的輻射光譜，并將其轉(zhuǎn)換為與溫度相對應(yīng)的電信號輸出，此電信號經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送計算機(jī)系統(tǒng)處理，處理后的信號一方面送LED數(shù)字顯示溫度值和打印機(jī)接口電路，根據(jù)需要定時自動打印記錄，另一方面經(jīng)D／A轉(zhuǎn)換成1┄5VDC，4－－20MA電信號輸出或配圖形顯示，自動定時打印和報警值是由鍵盤輸入的。
本測溫儀的實施例如圖2所示，由兩塊光生伏打探測片組成的光學(xué)探測器(1)，將回轉(zhuǎn)窯燒成帶的輻射光譜經(jīng)學(xué)系統(tǒng)會聚并分光后，被探測片接收轉(zhuǎn)換成電信號，將兩探測片的信號之比直接輸出，該信號的大小與溫度的高低成正比。探測器外殼(11)是一個矩型密封箱體，由金屬板制成，正面裝有耐高溫光學(xué)玻璃(12)，為測量提供通路。A／D轉(zhuǎn)換器(2)選用0809芯片，起模數(shù)轉(zhuǎn)換作用，計算機(jī)系統(tǒng)(3)是一臺完整的單板機(jī)結(jié)構(gòu)，分兩塊板安裝而成。時鐘電路(10)選用400MHZ晶振不分頻直接輸入，比TP801單板機(jī)時鐘頻率快一倍，可快速連續(xù)采樣，在水泥窯每旋轉(zhuǎn)60－－90弧度的時間內(nèi)(6－－18秒)均為采樣處理，由采樣獲得的數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機(jī)系統(tǒng)處理后，識別出代表溫度的數(shù)據(jù)，由LED數(shù)碼管(4)進(jìn)行溫度顯示。同時也送微打接口電路(7)，根據(jù)需要由微型打印機(jī)(8)自動打印記錄溫度值，打印機(jī)的定時打印和上下限報警器(6)的報警值，是通過給定鍵盤(5)，根據(jù)實際情況由使用者置入。D／A轉(zhuǎn)換器選用8253芯片，構(gòu)成三通道12位的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，將與溫度對應(yīng)的數(shù)字量轉(zhuǎn)換為1－－5VDC，4－－20MA的模擬量輸出，適用于低速高精度控制，若不考慮精度可選用8位D／A芯片。若選用TP－－801單板機(jī)，應(yīng)將CPV、CTCPIO更換為A系列，按(10)輸入時鐘頻率，RAM選用6264芯片，增設(shè)打印機(jī)接口電路即可。
本測溫儀的優(yōu)點(diǎn)不使用因溫度變化而改變性能的電路器件，光電探測器將探測信號直接輸出，保證不受溫度變化的影響。光路部份采用固定分光，各部件一次性調(diào)整好，固定不變，無可動部件，保證長期可靠工作，由于采用防塵箱裝置，既保護(hù)了儀表鏡頭，又解決了在觀察孔安裝石英玻璃的困難，應(yīng)用測溫儀的功能來指導(dǎo)生產(chǎn)，可以改善勞動條件，降低勞動強(qiáng)度，同時測溫儀有自動報警記錄功能，可使看火工及時發(fā)現(xiàn)問題及時處理，操作者還可根據(jù)物料KH飽和比和SM硅酸率及立升重等情況，自己制定上下限報警值，一旦超值便會及時報警，這對產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、窯的長期運(yùn)轉(zhuǎn)和安全生產(chǎn)都起到了一定的保證和促進(jìn)作用，對控制回轉(zhuǎn)窯熟料的鍛燒，實現(xiàn)文明生產(chǎn)，科學(xué)管理的有效方法。


圖1為測溫儀的結(jié)構(gòu)原理方框圖1┄光學(xué)探測器2┄A／D轉(zhuǎn)換器3┄計算機(jī)系統(tǒng)4┄LED數(shù)字顯示器5┄給定鍵盤6┄音樂報警器7┄微打接口8┄微型打印機(jī)9┄D／A轉(zhuǎn)換器圖2為測溫儀實施例結(jié)構(gòu)示意圖1┄9同圖110┄時鐘電路11┄探測器外殼12┄光學(xué)玻璃
權(quán)利要求1.水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶測溫儀是一種非接觸式高溫測量儀器，其特征是它是由兩塊光生伏打探測片組成的光學(xué)探測器(1)，將回轉(zhuǎn)窯燒成帶的輻射光譜轉(zhuǎn)換成與溫度相對應(yīng)的電信號輸出，該電信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器(2)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，送計算機(jī)系統(tǒng)(3)，經(jīng)計算機(jī)處理后的信號，一方面送LED數(shù)字顯示器(4)顯示溫度值，和打印機(jī)接口電路(7)，根據(jù)需要定時自動打印記錄，另一方面經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器(9)，將與溫度對應(yīng)的數(shù)字轉(zhuǎn)換成1--5VDC，4--20MA的電信號輸出，或配圖形顯示，光學(xué)探測器安裝在距窯門開孔處1米遠(yuǎn)的一個密封箱體內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的測溫儀，其特征是運(yùn)用計算機(jī)快速、連續(xù)采樣的時間為6－－18秒，亦即水泥窯旋轉(zhuǎn)60－－90弧度內(nèi)采樣。
3.如權(quán)利要求1所述的測溫儀，其特征是光學(xué)探測器安裝在一個由金屬板制成的矩形密封箱內(nèi)，密封箱正面裝有耐高溫光學(xué)玻璃。
專利摘要水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶測溫儀是一種非接觸式高溫測量儀，它適用于溫度為1100—1600℃的各種工業(yè)窯爐的非接觸測量，特別適用于水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶的溫度測量。本測量儀是運(yùn)用計算機(jī)技術(shù)，快速，連續(xù)采樣，利用煙霧閃開的瞬間取出信號，光學(xué)探測器部分是個密封的箱體，具有耐溫、防塵、不需日常維護(hù)，可遠(yuǎn)離窯門安裝，檢測數(shù)據(jù)由計算機(jī)處理，具有自動顯示，自動打印記錄，自動音樂報警的功能，并配有三通道精度12位的數(shù)模轉(zhuǎn)換，可輸出標(biāo)準(zhǔn)信號與自控系統(tǒng)相聯(lián)，外形尺寸與三型儀表可配套集裝。
文檔編號G01K13/00GK2093390SQ90205358
公開日1992年1月15日 申請日期1990年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1990年4月29日
發(fā)明者席秀章, 涂善通, 魏新安, 陸平, 方世見, 黃有豐 申請人:江西水泥廠