[发明专利]热处理炉窑内壁缺陷的检测系统及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业热处理炉窑内壁缺陷自动检测系统及检测方法。

背景技术

目前，一般热处理炉窑高达二三十米，炉窑内壁维修前要先确定是否存在缺陷需要维修， 这一工作是由工人进入炉室内进行的，主要采用两种方法：一是搭设脚手架，二是用爬绳方 法。但前者搭设脚手架需要大量时间，无法实现快速检查，而且需要投入大量人力物力；后 者属于高空作业，检查人员有高空坠落的危险。工人进去检测时即使停炉降温，炉内温度仍 然高于50℃，属于高温作业。目前还没有一种能有效地代替工人进入炉室检查的自动检测设 备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现热处理炉壁缺陷虚拟检测系统及检测方法，使检测人员 不必进入炉室通过监视器即可清楚观察炉内情况并可判断是否存在缺陷或损坏需要维修。由 于炉窑生产时温度很高，设备只能在停炉期间温度降下来后安装使用，因此要求设备体积小， 轻巧灵活，便于携带和安装。由于炉窑很高，还要求设备运行平稳，运行时不应引起图像的 剧烈晃动，对炉内损坏部分能够准确定位。

热处理炉窑内壁缺陷的检测系统，包括升降机构、图像采集单元和中央控制单元三部分，

A)升降机构：由上支架、下支架、曳引机构、钢缆组成，上支架连接在炉窑上检测口的 横向支撑板上，上支架上装有两个定滑轮，下支架连接在炉窑下检查口的横向支撑板上，下 支架上装有一个定滑轮和曳引机构，钢缆绕过上支架、下支架的定滑轮和曳引机构，组成一 个封闭的环索。

B)图像采集单元：图像采集单元由悬挂平板、云台摄像机、信号传输装置和照明灯组成， 云台摄像机和信号传输装置安装在云台上，云台、照明灯安装在所述悬挂平板上，悬挂平板 上、下各与升降机构两侧的上、下钢缆固定。

C)中央控制单元：图像采集单元及升降机构的控制线与中央控制单元相联接。

所述悬挂平板的上、下两边各与一防抖支架连接，每个防抖支架上设置有两个带槽导向 轮，另一侧的钢缆从两槽中间经过，其中一个导向轮固定孔为一长槽。

在上定滑轮下部和下定滑轮上部分别安装有上限位开关和下限位开关。

热处理炉窑内壁缺陷的检测方法，其特征在于：

①首先打开电源开关，图像采集单元上升到刚看到一块砖下边缘时设置为Z轴零点，云 台旋转到看到砖块数最少的位置为Z轴旋转方向零点，启动系统，云台摄像机沿炉壁内侧上 下自动扫描；

②当发现炉窑内壁有缺陷时，则启动手动扫描模式，此时可手动控制升降机构上下、云 台逆反转、焦距调节；

③若确有缺陷，将监视窗口的十字光标中心对准缺陷，按下拍照后，图像及图像位置信 息传送给数据库；

④继续自动扫描前，将系统复位，让云台摄像机回到自动扫描前的轨道上去；

⑤当升降机构上升或下降到预定位置后会触发上限位开关或下限位开关，云台旋转一角 度后升降机构反向扫描，如此循环至所有内壁扫描结束；

⑥若扫描过程未发现炉窑内壁有缺陷，则转至⑤。

曳引机构由减速刹车电机、无级调速器和曳引轮组成，减速刹车电机安装在下支架上， 曳引轮与电机键连接，钢缆绕在曳引轮的曳引槽内绷紧。

云台摄像机可水平方向360°旋转。

由于图像采集单元的悬挂平板上固定有两防抖支架，可有效防止图像采集单元的抖动， 其中一个导向轮固定孔为一长槽，松开螺母移动导向轮便可卸下钢缆，结构简单，装卸方便。 通过本装置通过升降机构可以带动悬挂平板在热处理炉窑内壁上下移动，由中央处理单元控 制摄像头自动旋转，把炉壁的图像信号传输到计算机显示器上，通过计算机图像处理或人工 观察比较，可以判断热处理炉内壁是否有缺陷，是否需要维修。利用该装置，检测人员不用 进入炉室内，不但消除了安全隐患，而且大大缩短工期，节省能源，提高了生产效率。同时 本发明体积小，轻巧灵活，便于携带和安装，运行平稳，对炉内损坏部分定位准确。

附图说明

图1为热处理炉窑内壁缺陷的检测系统在热处理炉内安装示意图；

图2为升降机构、图像采集单元和中央处理单元的示意图；

图3为防抖支架与导向轮的局部放大图；

图4为曳引机构结构示意图；

图5为中央控制单元控制系统流程图。