专利名称：一种用于焦炉立火道的温度在线测量装置及其测量方法
技术领域：
本发明涉及一种用于焦炉立火道的温度在线测量装置及其测量方法，尤其是涉及一种主要用于在高温环境下对目标物辐射进行收集、引导，进而连续检测目标温度的在线
测量装置。
背景技术：
在炼焦业中，焦炉炉温管理是生产中的关键环节，炉温的高低变化直接关系到生产质量的好坏，因此，焦炉火道温度的测量一直是焦炉生产中的重要工作内容。 目前，针对炉温管理所使用的温度测量方法多为安排操作人员使用红外线测温仪定时检测，这就不可避免的使测量结果受到测温地点、测温时间点以及测量人员人为操作等外部因素的影响，导致测量结果并不能较为真实的反应出火道的真实温度，影响对炉温的管理。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种用于焦炉立火道的温度在线测量装置及其测量方法，其目的是可以通过在实验室先行校准各部件位置，然后在现场直接快速安装，并与远端控制室通过光纤实现通信，免除了人工定时检测带来的各种问题。本发明的技术方案是该种用于焦炉立火道的温度在线测量装置包括镜筒、调整反射筒、密封压圈、物镜调节圈、物镜压圈、反射镜片压盖、分划板压圈、保护镜压圈、顶丝、光纤法兰、密封镜片、物镜、反射镜片、分划板、保护镜和垫圈，所述的镜筒的前半部加工有装配物镜用的小螺距螺纹，可由此调节物镜的位置，调整反射筒装配入镜筒内，物镜经由物镜调节圈和物镜压圈装配在镜筒的前端，物镜前方装有密封镜片，所述的镜筒的后部安装有用以隔绝镜筒内外环境的保护镜，保护镜的下方垫有垫圈，镜筒后半部上还加工有安装光纤法兰的小平台，小平台开孔位置精确，并且孔轴线与平台法线严格重合，以保证光纤的耦合精度；所述的调整反射筒带有倾斜斜面，斜面角度为精确的45度，反射镜片安装在此斜面上，调整反射筒的外圆柱表面光洁度较高，可在镜筒中滑动和转动，通过调节调整反射筒可把物镜收集的目标辐射反射入光纤中，所述的镜筒后半部柱面上有两个方向垂直的顶丝螺孔以固定住调整反射筒的位置；调整反射筒后部安装有可观察目标像大小和位置的分划板；所述的镜筒的最大台面上设有均匀分布的三个固定孔，固定孔用以把此温度在线测量装置紧密固定在所需位置。所述的密封镜片和物镜均是由对红外光透射率高的玻璃磨制而成。所述的反射镜片是在加工出的光学级玻璃基底上镀制对目标辐射波段全反的膜层。所述的分划板上面刻划有分度线，分划板装在调整反射筒上能够观察经物镜成的目标像大小和位置的合适位置。
一种利用上述用于焦炉立火道的温度在线测量装置进行温度测量的方法，所述的测量方法包括I)将在线测量装置固定在底座上，并且在几米远处放置一个合适大小的目标；2)通过调整反射筒上的分划板观察目标大小和位置，如果目标不在分划板的中心，可调整系统方位；如果目标大小不合适，可通过调整在线监测装置前端的物镜来调整到合适的大小；3)物镜固定后，利用放大镜在光纤法兰上方观察一下目标像是否在法兰内孔中心，如果不在法兰内孔中心，则调整调整反射筒的位置来达到目标像在法兰内孔中心；4)然后通过顶丝把调整反射筒固定紧；5)最后，做一下气密性实验，整个温度在线测量装置即可调试完成；6)在远端控制室通过光纤实现通信，完成温度在线测量。具有上述结构的该种用于焦炉立火道的温度在线测量装置及其测量方法具有以下优点I.该种用于焦炉立火道的温度在线测量装置通过在实验室先行校准各部件位置，然后在现场直接快速安装，并与远端控制室通过光纤实现通信，避免了由于测温地点、测温时间点以及测量人员人为操作等对温度管理带来的不利影响，提高了温度测量的准确性和
可靠性。2.该种用于焦炉立火道的温度在线测量装置机械装置稳定可靠，密封性能好，保证了光路的长期稳定性，距离系数大，测量精度高。3.该种用于焦炉立火道的温度在线测量装置结构简洁，装置小巧，占用空间较小。
下面结合附图对本发明作进一步说明图I为本发明的结构示意图。图2为本发明的爆炸结构示意图。在图1-2中，I :镜筒；2 :调整反射筒；3 :密封压圈；4 :物镜调节圈；5 :物镜压圈；6 :反射镜片压盖；7 :分划板压圈；8 :保护镜压圈；9 :顶丝；10 :光纤法兰；11 :密封镜片；
12:物镜；13 :反射镜片；14 :分划板；15 :保护镜。
具体实施方式
由图I和图2所示结构结合可知，该种用于焦炉立火道的温度在线测量装置包括镜筒I、调整反射筒2、密封压圈3、物镜调节圈4、物镜压圈5、反射镜片压盖6、分划板压圈7、保护镜压圈8、顶丝9、光纤法兰10、密封镜片11、物镜12、反射镜片13、分划板14、保护镜15和垫圈。镜筒I的前半部加工有装配物镜12用的小螺距螺纹，可由此调节物镜12的位置，调整反射筒2装配入镜筒I内，物镜12经由物镜调节圈4和物镜压圈5装配在镜筒I的前端，物镜12前方装有密封镜片11，镜筒I的后部安装有用以隔绝镜筒内外环境的保护镜15，保护镜15的下方垫有垫圈，镜筒I后半部上还加工有安装光纤法兰10的小平台，小平台开孔位置精确，并且孔轴线与平台法线严格重合，以保证光纤的耦合精度；调整反射筒2带有倾斜斜面，斜面角度为精确的45度，反射镜片13安装在此斜面上，调整反射筒2的外圆柱表面光洁度较高，可在镜筒I中滑动和转动，通过调节调整反射筒2可把物镜12收集的目标辐射反射入光纤中，镜筒I后半部柱面上有两个方向垂直的顶丝螺孔以固定住调整反射筒2的位置；调整反射筒2后部安装有可观察目标像大小和位置的分划板14 ;镜筒I的最大台面上设有均匀分布的三个固定孔，固定孔用以把此温度在线测量装置紧密固定在
所需位置。物镜12是由对红外光透射率高的玻璃磨制而成，其光洁度与中心度要求较高，从而保证系统的透过率高以及光路的一致性好。密封镜片11也是由对红外透射率高的玻璃磨制而成，用以密封镜筒，隔绝内外环境，保证镜筒内部光学器件不受外界各种气体的侵蚀。光纤法兰10是标准件，安装在镜筒I的小平台上以连接光纤；反射镜片13是在加工出的光学级玻璃基底上镀制对目标辐射波段全反的膜层，膜层在高温下不会有明显的变 化而影响反射能力；分划板14上面刻划有分度线，分划板14装在调整反射筒2上能够观察经物镜12成的目标像大小和位置的合适位置。利用上述用于焦炉立火道的温度在线测量装置进行温度测量的方法，测量方法包括I)将在线测量装置固定在底座上，并且在几米远处放置一个合适大小的目标；2)通过调整反射筒2上的分划板14观察目标大小和位置，如果目标不在分划板14的中心，可调整系统方位；如果目标大小不合适，可通过调整在线监测装置前端的物镜12来调整到合适的大小；3)物镜12固定后，利用放大镜在光纤法兰10上方观察一下目标像是否在法兰内孔中心，如果不在法兰内孔中心，则调整调整反射筒2的位置来达到目标像在法兰内孔中心；4)然后通过顶丝9把调整反射筒2固定紧；5)最后，做一下气密性实验，整个温度在线测量装置即可调试完成；6)在远端控制室通过光纤实现通信，完成温度在线测量。该种用于焦炉立火道的温度在线测量装置通过在实验室先行校准各部件位置，然后在现场直接快速安装，并与远端控制室通过光纤实现通信，避免了由于测温地点、测温时间点以及测量人员人为操作等对温度管理带来的不利影响，提高了温度测量的准确性和可靠性，同时，机械装置稳定可靠，密封性能好，保证了光路的长期稳定性，距离系数大，测量精度闻。
权利要求
1.一种用于焦炉立火道的温度在线测量装置，其特征在于所述的温度在线测量装置包括镜筒(I)、调整反射筒(2)、密封压圈(3)、物镜调节圈(4)、物镜压圈(5)、反射镜片压盖(6)、分划板压圈(7)、保护镜压圈(8)、顶丝(9)、光纤法兰(10)、密封镜片(11)、物镜(12)、反射镜片(13)、分划板(14)、保护镜(15)和垫圈，所述的镜筒(I)的前半部加工有装配物镜(12)用的小螺距螺纹，可由此调节物镜(12)的位置，调整反射筒(2)装配入镜筒(I)内，物镜(12)经由物镜调节圈(4)和物镜压圈(5)装配在镜筒(I)的前端，物镜(12)前方装有密封镜片(11)，所述的镜筒(I)的后部安装有用以隔绝镜筒内外环境的保护镜(15)，保护镜(15)的下方垫有垫圈，镜筒(I)后半部上还加工有安装光纤法兰(10)的小平台，小平台开孔位置精确，并且孔轴线与平台法线严格重合，以保证光纤的耦合精度；所述的调整反射筒(2)带有倾斜斜面，斜面角度为精确的45度，反射镜片(13)安装在此斜面上，调整反射筒(2)的外圆柱表面光洁度较高，可在镜筒(I)中滑动和转动，通过调节调整反射筒(2)可把物镜(12)收集的目标辐射反射入光纤中，所述的镜筒(I)后半部柱面上有两个方向垂直的顶丝螺孔以固定住调整反射筒(2)的位置；调整反射筒(2)后部安装有可观察目标像大小和位置的分划板(14);所述的镜筒(I)的最大台面上设有均匀分布的三个固定孔，固定孔用以把此温度在线测量装置紧密固定在所需位置。
2.根据权利要求I所述的一种用于焦炉立火道的温度在线测量装置，其特征在于所述的密封镜片(11)和物镜(12)均是由对红外光透射率高的玻璃磨制而成。
3.根据权利要求2所述的一种用于焦炉立火道的温度在线测量装置，其特征在于所 述的反射镜片(13)是在加工出的光学级玻璃基底上镀制对目标辐射波段全反的膜层。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的一种用于焦炉立火道的温度在线测量装置，其特征在于所述的分划板(14)上面刻划有分度线，分划板(14)装在调整反射筒(2)上能够观察经物镜(12)成的目标像大小和位置的合适位置。
5.一种利用上述权利要求1-4任一项权利要求所述的用于焦炉立火道的温度在线测量装置进行温度测量的方法，其特征在于所述的测量方法包括， 1)将在线测量装置固定在底座上，并且在几米远处放置一个合适大小的目标； 2)通过调整反射筒(2)上的分划板(14)观察目标大小和位置，如果目标不在分划板(14)的中心，可调整系统方位；如果目标大小不合适，可通过调整在线监测装置前端的物镜(12)来调整到合适的大小； 3)物镜(12)固定后，利用放大镜在光纤法兰(10)上方观察一下目标像是否在法兰内孔中心，如果不在法兰内孔中心，则调整调整反射筒(2)的位置来达到目标像在法兰内孔中心； 4)然后通过顶丝(9)把调整反射筒(2)固定紧； 5)最后，做一下气密性实验，整个温度在线测量装置即可调试完成； > 6)在远端控制室通过光纤实现通信，完成温度在线测量。
全文摘要
本发明公开了一种用于焦炉立火道的温度在线测量装置及其测量方法，温度在线测量装置包括镜筒、调整反射筒、密封压圈、物镜调节圈、物镜压圈、反射镜片压盖、分划板压圈、保护镜压圈、顶丝、光纤法兰、密封镜片、物镜、反射镜片、分划板、保护镜和垫圈。该种用于焦炉立火道的温度在线测量装置通过在实验室先行校准各部件位置，然后在现场直接快速安装，并与远端控制室通过光纤实现通信，避免了由于测温地点、测温时间点以及测量人员人为操作等对温度管理带来的不利影响，提高了温度测量的准确性和可靠性，同时机械装置稳定可靠，密封性能好，保证了光路的长期稳定性，距离系数大，测量精度高。
文档编号C10B29/00GK102636268SQ201210091489
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月31日 优先权日2012年3月31日
发明者任强, 佘世云, 吴宏杰, 孙晴亮, 宁芳青, 宫则强, 方亮青, 李强, 查旭东, 汪开保, 汪德才, 肖和森, 邱全山, 钱虎林, 陈松清 申请人:马钢(集团)控股有限公司, 马鞍山钢铁股份有限公司