[實用新型]一種爐膛溫度測量裝置

有效

• 申請號: 201420502114.1
• 申請日: 2014-09-02
• 公開（公告）號: CN204007929U
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 李玉英;胡衛朋
• 申請（專利權）人: 桂林市特種設備檢驗所
• 主分類號: G01K11/22
• 分類號: G01K11/22
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標事務所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術領域

本實用新型涉及一種溫度檢測裝置，具體一種爐膛溫度測量裝置。

背景技術

爐膛溫度測量對鍋爐燃燒控制有重要作用，長期來人們進行了大量研究，開發出了各種不同原理的測量裝置，但由于其固有的缺點，應用情況一直不佳，甚至大部分鍋爐上至今仍是一個空白，使鍋爐燃燒監控失去了一個重要依據。

傳統爐膛溫度測量裝置主要有接觸式(伸縮式溫度計)和非接觸式兩類，而非接觸式常見有輻射式溫度計和光譜圖像檢測系統，這些技術存在的缺點是：

1)接觸式(伸縮式溫度計)

目前300MW及以上機組的鍋爐均配供有價格昂貴的測量爐膛出口煙氣溫度的伸縮式溫度計，但由于探針深入爐膛很長，笨重、易變形卡澀，故障率高，因此，許多電廠實際上已停用。此外，探針受耐溫限制，一般僅在鍋爐啟動時伸入爐膛測量出口煙氣溫度，當煙溫達到一定值時，必須馬上退出爐膛，因此，其允許使用溫度范圍和作用也有限。

2)輻射式溫度計

眾所周知爐膛煙氣輻射大多不在可見光范圍內，因此，目前常見的輻射式溫度計主要是紅外式溫度計，它測量表面或區域的紅外光強度。由于爐膛煙氣是氣態發光，溫度分布不均勻，成分不固定，再加上飛灰顆粒輻射的存在，因此，組成的光譜波長和穿透力等不確定，從而導致被測區域不確定，測量誤差大。由于上述缺點影響了輻射式溫度計在鍋爐爐膛煙氣溫度測量領域的應用。

3)飛灰顆粒輻射光譜測量

這類溫度測量系統是利用圖像檢測爐膛煙氣中主要是飛灰顆粒輻射的可見光(包括一定波長紅外光，以提高溫度測量上限)，經計算機進行極其復雜的圖象處理，從而得到爐膛內煙氣的溫度分布。由于受飛灰顆粒成分濃度和分布的影響，鏡頭污染以及復雜圖象處理算法等影響，測量誤差大；被測量區域也存在很大的不確定性。加上采光系統復雜，結焦或積灰使鏡頭保養困難，可靠性差，價格昂貴。從而使這類系統在爐膛煙溫測量的工程實際應用中受到限制。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是傳統爐膛溫度測量裝置測量溫度范圍窄、誤差大及費用高等不足，提供一種爐膛溫度測量裝置。

為解決上述問題，本實用新型所設計的一種爐膛溫度測量裝置，其主要由聲波發射器、聲波接收器、發射信號放大電路、接收信號放大電路、發射傳聲器、接收傳聲器、發射信號調理電路、接收信號調理電路、微控制單元和液晶顯示器組成；聲波發射器和聲波接收器各通過一導管安裝在鍋爐的爐壁上，聲波發射器和聲波接收器相對設置，且分處在鍋爐的兩側；微控制單元經發射信號放大電路連接聲波發射器的控制端，微控制單元經接收信號放大電路連接聲波接收器的控制端；發射傳聲器安裝在聲波發射器與鍋爐之間的導管內，接收傳聲器安裝在聲波接收器與鍋爐之間的導管內；微控制單元經發射信號調理電路連接發射傳聲器，微控制單元經接收信號調理電路連接接收傳聲器；液晶顯示器連接在微控制單元上。

上述方案中，所述聲波發射器和聲波接收器的個數可以相等，也可以不相等。

當鍋爐的橫剖面呈四邊形時，所述聲波發射器的個數為4個，所述聲波接收器的個數為8個，其中4個聲波發射器分別安裝在鍋爐的4條邊線的中部，8個聲波接收器分別安裝在鍋爐的4個邊角的兩側。

上述方案中，所述發射信號放大電路和接收信號放大電路均由低噪聲電壓反饋放大器、精密運算放大器和數模轉換器組成；數模轉換器的輸出端經精密運算放大器與低噪聲電壓反饋放大器的輸入端相連；其中發射信號放大電路和接收信號放大電路的數模轉換器的輸入端同時連接微控制單元；發射信號放大電路的低噪聲電壓反饋放大器的輸出端連接聲波發射器，接收信號放大電路的低噪聲電壓反饋放大器的輸出端連接聲波接收器。

上述方案中，所述發射信號調理電路和接收信號調理電路均由低噪聲場效應管輸入運算放大器、低噪聲電壓反饋放大器和比較器組成；低噪聲場效應管輸入運算放大器的輸出端經低噪聲電壓反饋放大器連接比較器的輸入端；其中發射信號調理電路的低噪聲場效應管輸入運算放大器的輸入端連接微控制單元，發射信號調理電路的比較器的輸出端連接發射傳聲器；接收信號調理電路的低噪聲場效應管輸入運算放大器的輸入端連接接收傳聲器，接收信號調理電路的比較器的輸出端連接微控制單元。

上述爐膛溫度測量裝置，還進一步包括上位機，該上位機經串行通訊總線與微控制單元相連。

上述方案中，所述串行通訊總線為RS485總線。

與現有技術相比，本實用新型具有如下特點：

1、精確度高，不受輻射等不確定因素的影響，其精確度可以達到±1％；

2、測量溫度范圍廣，在鍋爐全負荷范圍內均可使用；