[发明专利]空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置及其测量方法

权利要求书

1.空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置，其特征在于，包括设置在安装主体上的视频采集单元及补光机构；视频采集单元及补光机构包括安装在设备安装座外侧的摄像机和双线激光光源，以及安装在设备安装座内侧的加长镜头和双线激光管路及一字激光头；摄像机与加长镜头对应设置连通，双线激光光源、双线激光管路及一字激光头对应设置连通；双线激光管路与加长镜头制作为轴心线平行的一体三孔管道结构为三通道；同时设备安装座的外侧安装有设备保护壳，摄像机与双线激光光源包围在设备保护壳腔中；同时设备保护壳设置有微调顶丝和定位环分别与摄像机和双线激光光源对应连接，微调顶丝和定位环分别用于校正摄像机与双线激光光源的位置；设备保护壳上同时设有线缆接口，摄像机和双线激光光源的线缆通过线缆接口与图像处理器连接，用于给摄像机与线激光光源供电并进行通信；

安装主体的结构包括高温保护壳，高温保护壳靠近外端口安装有球阀，接近球阀的外围圆周上设置有固定法兰，固定法兰用于与设备安装座的法兰安装边对口连接；高温保护壳末端设有外螺纹，球阀与固定法兰之间的高温保护壳壳上有输入压缩气体的吹气口，定期从吹气口输入压缩气体用于降低加长镜头与双线激光管路的温度并进行吹灰。

2.根据权利要求1所述的空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置，其特征在于，加长镜头、双线激光管路及一字激光头均为耐高温材料，能够承受800℃的高温。

3.一种空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量装置的拆装方法，其特征在于，包括如下步骤：

在空预器上安装本发明装置时，在扇形板下方转子对应的弧形板中心偏上位置，开孔安装可视化测量装置，距离扇形板下边缘约为300mm，可视化测量装置的端头不能超出弧形板曲面，距弧面表面5mm；同时弧形板与炉壁通过膨胀管连接，连接方式为法兰连接，根据炉壁、弧形板热态变形膨胀管可伸缩；膨胀管与弧形板连接的固定法兰端有内螺纹，高温保护壳穿过膨胀管插入，插入到底端旋拧高温保护壳，使得高温保护壳上的外螺纹与膨胀管末端固定法兰内螺纹连接，将高温保护壳可靠固定，根据可视化测量装置与转子的安装距离需要进行旋入或者旋出；三通道的末端朝向炉壁对应的转子和弧形板之间的检测间隙；此时通过调节微调顶丝，使摄像机的视野范围能够覆盖双线激光，再通过定位环调节双线激光源位置使激光线垂直于转子侧面；待调节完成后，将设备安装座与固定法兰连接，使得视频采集机构和补光机构安装可靠，开始检测工作；

当需要进行双线激光管路和摄像机设备维修或清洁时，拆开设备安装座和固定法兰的连接，将设备安装座和三通道一起从高温保护壳内腔中拨出，待拔出部分离开球阀时，需要手动将球阀关闭，从而确保炉内高温气体不会溢出，进行打开保护壳进行设备维修或者清洁；

当双线激光管路或者摄像机设备维修完成后再次安装时，先手动打开球阀，将三通道缓缓推进到高温保护壳中，一直推到底，此时将安装座与固定法兰可靠锁紧安装，即完成清洁或者更换。

4.一种空气预热器弧形板与转子间隙可视化测量方法，其特征在于，利用权利要求1-2任一所述的可视化测量装置进行测量，具体包括如下步骤：

步骤1、每个可视化测量装置使用前需要先进行标定，即找到位移增量和像素增量的对应关系；具体标定过程是：在可视化测量装置前放置与激光线垂直的平板，选择不同的位置，记录位置h_mm与激光线像素间距h_pix，从而得到两者的对应关系，经过正反行程的多次实验，求得系数k的平均值k作为标定系数；

步骤2、将可视化测量装置安装良好，通过摄像机获取目标区域双线激光图像，保证两条平行激光弧线在整个视野范围内，根据转子上侧板分布位置将图像分成n个条形区域，每个区域采用霍夫变换提取出该区域的两条平行激光线弧线，并计算弧线间距，选取n个区域的最大激光线间距，根据标定参数转换得到实际距离值，作为弧形板与转子间隙值；

步骤3、视频采集系统在补光灯的配合下，将目标的图像信号输送给图像处理器，图像处理器将处理得到的间隙值反馈至视频监视器，以便实时看到间隙大小，间隙变化，当间隙大小超出正常范围时，系统自动报警提示，以便操作人员根据监视画面及时进行弧形板位置调整。