[实用新型]一种基于影像表征炉膛火焰温度场的耐温检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及炉膛火焰温度场检测技术领域，尤其涉及一种基于影像表征炉膛火焰温度场的耐温检测装置。

背景技术

气体、液体（包括水－煤浆）、固体等可燃物在锅炉等容器内燃烧、反应产生火焰，火焰大致可以分为未燃区、初燃区、燃烧区等特征区域，燃煤的燃烧区火焰前端融入到全炉膛中心火焰，边界不明显，不同的区域温度也不一致；燃油的燃烧区前后端边界明显，温度差别大；火焰不同区域的温度反映了可燃物与助燃剂反应的状态。

因锅炉炉膛的温度高达1600多度，热成像检测仪表直接安装到炉膛壁上，根本无法工作，燃烧器附近的用于探测的开孔，稍微大一些就影响燃烧器的稳定燃烧；因炉膛燃烧是发光发热的强烈的化学反应，发出的可见光非常强烈热像仪无法检测到炉膛的真实温度，所以目前国内、国外针对锅炉等内部的燃烧反应，没有对火焰特征区域的直接测量方法及装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于影像表征炉膛火焰温度场的耐温检测装置，能够通过影像转换成像技术将炉膛火焰进行影像表征，进而显现再显示屏上，便于工作人员观察炉膛内的燃烧情况。

本实用新型采用的技术方案为：

一种基于影像表征炉膛火焰温度场的耐温检测装置，包括温度场检测器件和耐高温保护管，耐高温保护管固定于炉膛膛壁的探测孔或者通风道内，温度场检测器件设于耐高温保护管内；所述的耐高温保护管包括保护安装外管和冷却防护内管，冷却防护内管设于保护安装外管内，且冷却防护内管和保护安装外管之间有间隙，温度场检测器件设于冷却防护内管的前端部，且温度场检测器件与冷却防护内管之间有间隙，保护安装外管和冷却防护内管上分别设有外冷却介质进口和内冷却介质进口；所述的温度场检测器件包括检测外壳，设于检测外壳上部的温度场光路成像机构和检测外壳下部的影像转换处理机构，所述的温度场光路成像机构包括由上向下依次设置的前镜片组、温度场转换光片和后镜片组，所述的影像转换处理机构包括上端的温度场传感器和连接温度场传感器的影像转换线路板，影像转换线路板连接传输线连接显示机构。

所述的保护安装外管和冷却防护内管均采用耐热钢管。

所述的温度场转换光片采用微悬臂梁FPA片和光源的组合。

所述的温度场传感器采用CCD图像传感器、COMS影像传感器或非制冷红外焦平面阵列IRFPA，所述的影像转换线路板采用影像光强转换线路板。

所述的温度场转换光片采用全波段通光片。

所述的温度场传感器采用非制冷红外焦平面阵列IRFPA，所述的影像转换线路板采用影像光强转换线路板。

所述的温度场转换光片采用红外滤光片。

所述的温度场传感器采用CCD图像传感器、COMS影像传感器或非制冷红外焦平面阵列IRFPA，所述的影像转换线路板采用影像光强转换线路板。

所述的影像光强转换线路板通过温度场色标影像信号线连接温度场色标转换装置，温度场色标转换装置通过传输线连接显示机构。

本实用新型将冷却防护内管和温度场检测器件设在保护安装外管内，利用保护安装外管进行支撑和固定，在保护安装外管、冷却防护内管和温度场检测器件布置结构的基础上，炉膛正常运行时，冷却介质通过保护安装外管和冷却防护内管上设置的外冷却介质进口和内冷却介质进口，冷却介质进入保护安装外管和冷却防护内管之间的间隙、冷却防护内管和温度场检测器之间的间隙，然后进入炉膛；冷却介质经过温度场检测器件的表面时，带走了温度场检测器件的热量，冷却介质经过冷却防护内管的内壁和外壁时，带走冷却保护内管的热量，最终使冷却防护内管和温度场检测器件达到降温的目的，保证温度场检测器件的正常工作。

同时，利用温度场检测器件，将炉膛火焰辐射的光线通过前镜片组后，直接在上成像，再通过后镜片组，将反射的影像信息发送给温度场影像传感器，成像在温度场影像传感器上，把表征火焰温度的亮度影像转换为连续火焰温度的亮度影像信号，利用这个关系确定炉膛火焰的温度及温度场。之后，影像光强转换线路板接收到温度场影像传感器传输的信号后，进行影像处理，炉膛火焰影像的各个部位的亮度与实际炉膛火焰对应部位的红外光线的辐射能量相对应，炉膛火焰影像的各个部位的亮度可以表征实际炉膛火焰对应部位的温度，炉膛火焰影像表征实际炉膛火焰的温度场。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2本实用新型的温度场检测器件的结构示意图；

图3本实用新型的温度场检测器件针对实施例1的结构示意图；

图4本实用新型的安装结构示意图。