[發明專利]空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置及其測量方法

在審

• 申請號: 201810563009.1
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN108955550A
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 楊延西;田瑞明;鄧毅;李聽團;宋念龍
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G01B11/14
• 分類號: G01B11/14
• 代理公司: 北京國昊天誠知識產權代理有限公司 11315
• 代理人: 楊洲

1.空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置，其特征在于，包括設置在安裝主體上的視頻采集單元及補光機構；視頻采集單元及補光機構包括安裝在設備安裝座外側的攝像機和雙線激光光源，以及安裝在設備安裝座內側的加長鏡頭和雙線激光管路及一字激光頭；攝像機與加長鏡頭對應設置連通，雙線激光光源、雙線激光管路及一字激光頭對應設置連通；雙線激光管路與加長鏡頭制作為軸心線平行的一體三孔管道結構為三通道；同時設備安裝座的外側安裝有設備保護殼，攝像機與雙線激光光源包圍在設備保護殼腔中；同時設備保護殼設置有微調頂絲和定位環分別與攝像機和雙線激光光源對應連接，微調頂絲和定位環分別用于校正攝像機與雙線激光光源的位置；設備保護殼上同時設有線纜接口，攝像機和雙線激光光源的線纜通過線纜接口與圖像處理器連接，用于給攝像機與線激光光源供電并進行通信；

安裝主體的結構包括高溫保護殼，高溫保護殼靠近外端口安裝有球閥，接近球閥的外圍圓周上設置有固定法蘭，固定法蘭用于與設備安裝座的法蘭安裝邊對口連接；高溫保護殼末端設有外螺紋，球閥與固定法蘭之間的高溫保護殼殼上有輸入壓縮氣體的吹氣口，定期從吹氣口輸入壓縮氣體用于降低加長鏡頭與雙線激光管路的溫度并進行吹灰。

2.根據權利要求1所述的空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置，其特征在于，加長鏡頭、雙線激光管路及一字激光頭均為耐高溫材料，能夠承受800℃的高溫。

3.一種空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量裝置的拆裝方法，其特征在于，包括如下步驟：

在空預器上安裝本發明裝置時，在扇形板下方轉子對應的弧形板中心偏上位置，開孔安裝可視化測量裝置，距離扇形板下邊緣約為300mm，可視化測量裝置的端頭不能超出弧形板曲面，距弧面表面5mm；同時弧形板與爐壁通過膨脹管連接，連接方式為法蘭連接，根據爐壁、弧形板熱態變形膨脹管可伸縮；膨脹管與弧形板連接的固定法蘭端有內螺紋，高溫保護殼穿過膨脹管插入，插入到底端旋擰高溫保護殼，使得高溫保護殼上的外螺紋與膨脹管末端固定法蘭內螺紋連接，將高溫保護殼可靠固定，根據可視化測量裝置與轉子的安裝距離需要進行旋入或者旋出；三通道的末端朝向爐壁對應的轉子和弧形板之間的檢測間隙；此時通過調節微調頂絲，使攝像機的視野范圍能夠覆蓋雙線激光，再通過定位環調節雙線激光源位置使激光線垂直于轉子側面；待調節完成后，將設備安裝座與固定法蘭連接，使得視頻采集機構和補光機構安裝可靠，開始檢測工作；

當需要進行雙線激光管路和攝像機設備維修或清潔時，拆開設備安裝座和固定法蘭的連接，將設備安裝座和三通道一起從高溫保護殼內腔中撥出，待拔出部分離開球閥時，需要手動將球閥關閉，從而確保爐內高溫氣體不會溢出，進行打開保護殼進行設備維修或者清潔；

當雙線激光管路或者攝像機設備維修完成后再次安裝時，先手動打開球閥，將三通道緩緩推進到高溫保護殼中，一直推到底，此時將安裝座與固定法蘭可靠鎖緊安裝，即完成清潔或者更換。

4.一種空氣預熱器弧形板與轉子間隙可視化測量方法，其特征在于，利用權利要求1-2任一所述的可視化測量裝置進行測量，具體包括如下步驟：

步驟1、每個可視化測量裝置使用前需要先進行標定，即找到位移增量和像素增量的對應關系；具體標定過程是：在可視化測量裝置前放置與激光線垂直的平板，選擇不同的位置，記錄位置h_mm與激光線像素間距h_pix，從而得到兩者的對應關系，經過正反行程的多次實驗，求得系數k的平均值k作為標定系數；

步驟2、將可視化測量裝置安裝良好，通過攝像機獲取目標區域雙線激光圖像，保證兩條平行激光弧線在整個視野范圍內，根據轉子上側板分布位置將圖像分成n個條形區域，每個區域采用霍夫變換提取出該區域的兩條平行激光線弧線，并計算弧線間距，選取n個區域的最大激光線間距，根據標定參數轉換得到實際距離值，作為弧形板與轉子間隙值；

步驟3、視頻采集系統在補光燈的配合下，將目標的圖像信號輸送給圖像處理器，圖像處理器將處理得到的間隙值反饋至視頻監視器，以便實時看到間隙大小，間隙變化，當間隙大小超出正常范圍時，系統自動報警提示，以便操作人員根據監視畫面及時進行弧形板位置調整。