[發(fā)明專利]一種板片式加熱器全局超溫監(jiān)測(cè)和控溫輔助系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011595087.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN113340556B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林鍵;屈振樂;劉訓(xùn)華;張婷婷;郭躍;楊偉;李建偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航天空氣動(dòng)力技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01M9/04
• 分類號(hào): G01M9/04;G01M9/06;G01J5/48;G01J5/03;G01J5/07;G05D23/27
• 代理公司: 中國(guó)航天科技專利中心 11009
• 代理人: 任林沖

本發(fā)明涉及一種板片式加熱器全局超溫監(jiān)測(cè)和控溫輔助系統(tǒng)，包括紅外全局測(cè)溫單元、超溫控制單元和冷卻單元，紅外全局測(cè)溫單元采用紅外攝像對(duì)加熱器全局進(jìn)行溫度測(cè)量；超溫控制單元識(shí)別溫度采集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行超溫報(bào)警，實(shí)現(xiàn)加熱器運(yùn)行的輔助控制；冷卻單元接入風(fēng)洞原有的氣源，吹冷環(huán)和吹冷噴嘴實(shí)現(xiàn)加熱器殼體表面氣體流動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加熱器殼體的冷卻；紅外全局測(cè)溫單元包括紅外攝像頭、龍門架、驅(qū)動(dòng)器、移動(dòng)滑軌和實(shí)時(shí)測(cè)溫器，龍門架設(shè)置在移動(dòng)滑軌上，通過驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)龍門架沿移動(dòng)滑軌滑動(dòng)。本發(fā)明可以對(duì)加熱器全局進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度測(cè)量，使得加熱器安全使用得到保證。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種板片式加熱器全局超溫監(jiān)測(cè)和控溫輔助系統(tǒng)，屬于風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

風(fēng)洞板片蓄熱式加熱器是一個(gè)在高溫高壓環(huán)境中工作的設(shè)備，內(nèi)部最高溫度約800攝氏度。通常情況加熱器殼體由臥式放置的前、后筒體組成，筒體兩端設(shè)有法蘭，筒體與法蘭均為整體鍛件經(jīng)過機(jī)加工而成，采用U型坡口埋弧自動(dòng)對(duì)接焊將法蘭與筒體焊接在一起。這種加熱器的制作工藝，使得連接的環(huán)縫、加熱器的燃燒室防隔熱、前后的連接縫都很多，都是受熱后強(qiáng)度存在風(fēng)險(xiǎn)的危險(xiǎn)點(diǎn)。

由于風(fēng)洞使用頻繁、加熱器利用率較高，而加熱器又屬于循環(huán)使用設(shè)備，用量每年約6000小時(shí)。加熱器最為重要部分為燃燒室，此處內(nèi)部溫度最高，是重點(diǎn)需要關(guān)注的部件。由于加熱器屬于早期設(shè)計(jì)，沒有超溫檢測(cè)裝置，測(cè)溫主要靠人工對(duì)殼體局部的點(diǎn)測(cè)溫，非實(shí)時(shí)測(cè)量，人為誤差大，不確定性較大。

多次檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)，加熱器燃燒室內(nèi)部長(zhǎng)時(shí)間處在高溫狀態(tài)下焊接處有斷裂情況，保溫襯筒使用年限較長(zhǎng)，局部保溫層脫落造成局部超溫，是另一處不容易察覺的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種板片式加熱器全局超溫監(jiān)測(cè)和控溫輔助系統(tǒng)，解決加熱器運(yùn)行隱患，保障風(fēng)洞試驗(yàn)安全有序進(jìn)行。

本發(fā)明解決技術(shù)的方案是：

一種板片式加熱器全局超溫監(jiān)測(cè)和控溫輔助系統(tǒng)，包括紅外全局測(cè)溫單元、超溫控制單元和冷卻單元，

紅外全局測(cè)溫單元采用紅外攝像對(duì)加熱器全局進(jìn)行溫度測(cè)量；

超溫控制單元識(shí)別溫度采集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行超溫報(bào)警，實(shí)現(xiàn)加熱器運(yùn)行的輔助控制；

冷卻單元接入風(fēng)洞原有的氣源，吹冷環(huán)和吹冷噴嘴實(shí)現(xiàn)加熱器殼體表面氣體流動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)加熱器殼體的冷卻；

紅外全局測(cè)溫單元包括紅外攝像頭、龍門架、驅(qū)動(dòng)器、移動(dòng)滑軌和實(shí)時(shí)測(cè)溫器，

龍門架設(shè)置在移動(dòng)滑軌上，通過驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)龍門架沿移動(dòng)滑軌滑動(dòng)；

紅外攝像頭均布在龍門架上，板片式加熱器置于龍門架下方，可實(shí)現(xiàn)360°全局對(duì)板片式加熱器外殼的溫度測(cè)量，如果測(cè)量值大于警戒值，則通過冷卻單元對(duì)測(cè)量值大于警戒值處的板片式加熱器外殼降溫，如果6-15min之間，測(cè)量值仍大于警戒值，則板片式加熱器內(nèi)部停止加熱；

超溫控制單元用于監(jiān)測(cè)溫度是否超標(biāo)，控制冷卻單元吹氣及加熱器是否加熱；

冷卻單元包括吹冷噴嘴、下游吹冷環(huán)、上游吹冷環(huán)、燃燒室吹冷環(huán)、電磁閥和氣源管路，

下游吹冷環(huán)、上游吹冷環(huán)、燃燒室吹冷環(huán)均與氣源管路連接，吹冷噴嘴均布在吹冷環(huán)上，形成沿加熱器外壁面的冷卻風(fēng)場(chǎng)，氣源管路中的氣體經(jīng)吹冷環(huán)，最終由吹冷噴嘴噴出，噴出的氣體作用在板片式加熱器外殼上，為測(cè)量值大于警戒值處的板片式加熱器外殼降溫。

進(jìn)一步的，紅外攝像頭刷新率不超過1秒，溫度分辨率不大于1℃。

進(jìn)一步的，板片式加熱器包括燃燒室和蓄熱器，燃燒室和蓄熱器連接；蓄熱器包括上游段和下游段，上游段接近燃燒室。