[发明专利]高温炉中的热成像

说明书

用于通过炉壁中的开口对高温炉的内部空间进行热成像的设备和方法。外壳容纳刚性管道镜的至少一部分。外壳具有端口，其用于通过外壳吸入周围空气，以冷却刚性管道镜，并且传送空气通过外壳的端部处的孔且将空气传送到炉中。摄像头操作性地连接到刚性管道镜上，但定位成使得它与传送通过外壳的空气隔离开。

技术领域

本公开涉及获取高温炉中的温度数据。特别地，本公开涉及用于获取高温炉中的温度数据的热成像设备和方法。

背景技术

高温工业过程的能量效率是重要的。对于许多过程，诸如氢生产，过程的效率与监测/保持炉中的某些温度的能力有关。测量具有复杂的几何构造特征的区域中的温度可能会带来特别的挑战。例如，当测量几何构造特征的特定位置处的温度时，获得特征上的特定位置处的测量的不一致性可导致测量不一致。通过容许使用更准确的数据来进行过程控制，更精确地监测特征上的特定位置处的温度可容许提高能量效率。

本行业渴望获取热图像来改进炉运行和改进能量效率。

在现有技术中，公开了热成像装置，其中通过视口使数字摄像头瞄准且“拍摄”高温炉的内部的照片，来获得数字图像。摄像头仅仅短时间暴露于来自炉的热辐射，因而避免损伤摄像头。

本行业渴望有一种热成像装置，它可用来在延长时段里获取热图像，而不必移除热成像装置。

本行业渴望有一种可修改且可置于炉上的各种位置处的热成像装置。

本行业渴望有一种便携式且自持式热成像装置。

而且在现有技术中是使用水或压缩空气来主动冷却的热成像装置。水冷式系统具有需要将水源连接到热成像系统上的缺点。压缩空气冷却式系统具有需要将压缩空气源连接到热成像系统上的缺点。

本行业渴望有一种不需要诸如由压缩冷却空气或冷却水提供的主动冷却的热成像装置。

本行业渴望有一种稳定可靠且可经受住炉运行变化(包括炉压力变化)的热成像装置。

一些现有技术的热成像系统还具有需要在炉中制作额外的孔的缺点。

本行业渴望有一种能够在不需要在炉中制作额外的孔的情况下，安装到高温炉上的热成像设备。

本行业渴望有一种可在最小程度地修改高温炉的情况下安装的热成像装置。

发明内容

在下面概述本发明的若干方面。在下文中，在下面概述本发明的具体方面。放在圆括号中的参考标号和表达提到了下面参照附图进一步阐明的示例实施例。但是，参考标号和表达仅仅是说明性的，并且不将方面局限于示例实施例的任何特定构件或特征。方面可制定成权利要求，其中在合适的时候省略放在圆括号中的参考标号和表达或者用其它代替它们。

方面1. 一种用于通过炉的壁(110)中的开口对高温炉的内部空间(100)进行热成像的设备，该设备包括：

摄像头(10)，其包括光学传感器；

刚性管道镜(20)，其包括：伸长壳，其具有观察端(22)和传感器端(24)；以及在伸长壳内的多元件中继透镜组件，其具有用于将刚性管道镜(20)观察到的实像引导到摄像头(10)的至少两个光学零件，观察端(22)包括透镜，刚性管道镜(20)的传感器端(24)操作性地连接到摄像头(10)上；