[实用新型]一种用于对推板窑内壁面状况执行在线监控的系统

说明书

技术领域

本实用新型属于窑炉检测技术领域，更具体地，涉及一种用于对推板窑内壁面状况执行在线监控的系统。 

背景技术

工业窑炉是以耐火材料砌成用于煅烧物料或烧成制品的设备，其工作原理为燃料进入炉内燃烧，所发出的热量一部分被加热介质吸收，另一部分用于维持炉内整个环境的温度。工业窑炉通常包括窑室、燃烧设备、通风设备和输送设备等部分，并按照坯体运载工具可分为窑车窑、推板窑、辊道窑、输送带窑和气垫窑等多种类型。其中，推板窑是采用耐火质推板将产品输送入窑烧成的一种连续式隧道窑，由于具备长度短、占地面积小、设备简单、便于操作和温差小等优点，因此在陶瓷、锂电材料、化工材料、磁性材料、发光粉体等行业获得了广泛应用。 

推板窑的窑体由隔热保温材料制成，在长期使用过程中反复承受高温膨胀与冷却，可能存在松脱的危险；一旦保温材料脱落，极易引发擦窑、卡窑甚至顶窑事故，给使用者带来经济损失。此外，窑体的内壁表面由于入窑物料脱离等外部机械力、高温粉尘作用诸多因素的影响，也可能发生局部损伤或整体变形。针对以上情况，有必要采取有效措施，对推板窑包括窑体保温层松脱和局部损伤等情况在内的内壁面状态进行有效监控，以保证加工过程的顺利进行。 

现有技术中提出了一些用于对工业窑炉炉内信息执行探测的方案。例如，CN200420023455.7中公开了一种自适应扫描的窑炉热像仪，其中利用红外扫描方式来检测窑炉的胴体温度变化，由此可根据检测获得的温度分 布信息来反映胴体的变形状况。然而，考虑到推板窑的高温段工作温度往往为1000℃甚至1500℃以上，红外线在此高温环境易于被干扰，相应造成检测图像欠缺或失真等缺陷，因此难于运用到推板窑的内壁面探测用途。又如，CN200610089415.6中公开了一种炉内信息激光探测装置及方法，其中利用激光穿过窑炉炉内粉尘或烟雾来形成激光轨迹，并通过摄像装置获取激光轨迹图像，由此反映炉内信息。然而，较多的测试实践表明，首先，对于工作温度高达数千摄氏度的推板窑而言，普通激光往往无法有效穿透此高温高粉尘环境并导致无法有效执行检测；其次，此方法中对激光轨迹直接予以拍摄，激光器与摄像仪之间波段不统一，相应会造成检测图像失真和检测成像具备局限性等缺陷；最后，由于在实时检测过程中往往会获得大量的检测图像，该方法中缺乏对图像后期的有效分析处理手段，同时存在检测精度偏低、操作便利性不强等问题。 

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或技术需求，本实用新型的目的在于提供一种用于对推板窑内壁面状况执行在线监控的系统，其中通过针对推板窑自身特点来选择特定波长的激光执行检测，并对关键组件进行设计和构建智能算法来处理所获得的检测图像，相应能够以结构紧凑、便于操作的方式实现对推板窑内壁面状态的高效在线监控，同时具备自动化程度和检测精度高等特点。 

按照本实用新型，提供了一种用于对推板窑内壁面状况执行在线监控的系统，其特征在于，该系统包括主动光源发射装置、被动成像接收装置和中央处理装置，其中： 

所述主动光源发射装置设置在位于推板窑窑体一端外侧的位置，用于产生波长为400nm～450nm的蓝激光束或波长为530nm～560nm的绿激光束，该激光束经扩束整形处理后以覆盖照射整个推板窑内壁面的方式穿过窑体，并从窑体的另外一端射出； 

所述被动成像接收装置设置在位于推板窑窑体另外一端外侧的位置，用于接收从窑体射出的激光束并形成相应的检测图像； 

所述中央处理装置与所述被动成像接收装置信号相连，并根据被动成像接收装置所形成的检测图像来实时判定推板窑的内壁面状态，由此实现在线监控过程。 

作为进一步优选地，所述主动光源发射装置包括激光发生器、窄带滤波器和激光束整形单元，其中该激光发生器用于产生波长为400nm～450nm的蓝激光束或波长为530nm～560nm的绿激光束且功率可调；该窄带滤波器用于对激光发生器所产生的激光束执行滤波处理；该激光束整形单元用于对滤波处理后的激光束执行光路聚焦处理，由此获得光路发散角可调的激光束并以覆盖照射整个推板窑内壁面的方式穿过窑体。 

作为进一步优选地，所述被动成像接收装置包括感光元件和成像单元，其中该感光元件用于接收从窑体射出的激光束以形成感光图像，且其感光波长范围与激光束的波长范围保持一致；该成像单元用于捕获感光元件形成的感光图像，并将捕获生成的图像作为检测图像。 

作为进一步优选地，所述被动成像接收装置还包括红外偏光元件，该红外偏光元件沿着光轴方向设置在所述感光元件与成像单元之间的，用于调节激光束的偏光角度和入射面。