一、前言

　　常州科宇電子有限公司是專業(yè)生產(chǎn)高溫系列工業(yè)電視的企業(yè)，多年來公司致力于以一流的技術(shù)、一流的質(zhì)量、一流的服務(wù)為全國(guó)冶金、電力、建材等行業(yè)服務(wù)。在吸收和消化德國(guó)西門子公司產(chǎn)品技術(shù)的基礎(chǔ)上，成功開發(fā)了SG-FL系列高溫工業(yè)電視，取代了同類產(chǎn)品的進(jìn)口。廣泛應(yīng)用于冶金、建材、石化、電力、輕工、機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域，受到了用戶的一致好評(píng)。

二、不斷改進(jìn)為用戶提供最滿意的產(chǎn)品

　　西門子公司生產(chǎn)的爐用高溫工業(yè)電視設(shè)計(jì)復(fù)雜，體積笨重，對(duì)使用單位水氣要求高，維護(hù)工作量大，特別是在水資源缺乏，冬天氣溫低水管易爆裂的北方，應(yīng)用受到限制，為此公司技術(shù)人員進(jìn)行了大膽的革新。

三、新一代爐用高溫工業(yè)電視的設(shè)計(jì)開發(fā)和應(yīng)用

（一）設(shè)計(jì)考慮
1、觀察范圍的考慮：
(1)為了盡可能擴(kuò)大觀察范圍，應(yīng)將攝像機(jī)或鏡頭伸進(jìn)爐內(nèi)觀察。
(2)為了減少窯爐散熱，節(jié)約能源，應(yīng)盡量減少爐壁開孔尺寸。

2、冷卻方式考慮
由于冶金水泥等行業(yè)的窯爐正常工作時(shí)，爐內(nèi)溫度達(dá)1300℃左右,為了保證攝像機(jī)或鏡頭伸進(jìn)爐內(nèi)觀察,必須采用冷卻,一般最常用的冷卻方式有兩種:強(qiáng)迫風(fēng)冷和水冷。
A、強(qiáng)迫風(fēng)冷
冷卻效果與水冷差不多，但使用方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，不受地區(qū)性限制，而且可以壓住窯爐內(nèi)火焰，擋住灰塵。 B、水冷
對(duì)水源的要求高，維護(hù)量大（如用硬水，時(shí)間一長(zhǎng)易產(chǎn)生水垢，反而影響冷卻效果），且受地區(qū)性限制（如我國(guó)北方地區(qū)水資源缺乏，冬天氣溫低，水管易凍裂，因此不宜采用）。

3、傳動(dòng)方式考慮：
傳動(dòng)部分由原來的小輪車推進(jìn)改為金屬導(dǎo)軌推動(dòng)，使設(shè)備伸進(jìn)退出平穩(wěn)，可靠運(yùn)行，可大大減少探頭罩運(yùn)動(dòng)的周期 （由以前絲桿傳動(dòng)的1.5分鐘減少到5秒鐘以內(nèi)），另外，由于采用帶自鎖的電機(jī)，因此，可保證設(shè)備任意安裝角度下使用。

4、攝像機(jī)和鏡頭的選用：
A、為了提高圖像的質(zhì)量，擴(kuò)大其對(duì)照度的動(dòng)態(tài)范圍，擬采用松下CP464攝像機(jī)，且該攝像機(jī)使用24V交流、12V直流電源，更加安全。
B、因鏡頭耐溫值高于攝像機(jī)，所以僅鏡頭伸進(jìn)爐內(nèi)更利于冷卻，且為了提高鏡頭對(duì)爐內(nèi)照度變化情況下的隨時(shí)反映能力須選取用帶自動(dòng)光圈的高溫針孔鏡頭，鏡頭端面用蘭寶石制成能承受200℃高溫。

5、控制方式的考慮：
A、為了保證探頭在爐內(nèi)正常觀察時(shí)處于冷卻保護(hù)狀態(tài)下，所以必需保證在停電、停氣時(shí)探頭能自動(dòng)退出爐膛。
B、為便于用戶操作探伸進(jìn)、退出，所以既要在現(xiàn)場(chǎng)能控制，又要在探制室能控制，實(shí)現(xiàn)遙控操作。

6、控制電路設(shè)計(jì)考慮：
　　為了保證可靠和先進(jìn)性，控制部分采用PLC可編程控制，大大提高了系統(tǒng)的可操作性和可靠性，用戶可根據(jù)自己的要求自由編程，滿足用戶的需要。

（二）設(shè)計(jì)方案

1、采用鏡頭伸進(jìn)爐內(nèi)，這樣既可以減少爐壁開孔尺寸，又可以使攝像機(jī)留在爐墻外面，增加了攝像機(jī)的選擇余地，適當(dāng)減少了對(duì)探頭的冷卻要求。

2、冷卻方式采用強(qiáng)迫風(fēng)冷。

3、整套設(shè)計(jì)方案，見配置圖。

（三）保險(xiǎn)措施

1、 鏡頭采用蘭寶石鏡面，粘接材料采用耐高溫材料，使針孔鏡頭能耐200℃高溫,這樣既使在意外情況下,也不致燒壞鏡頭。所以強(qiáng)迫風(fēng)冷能滿足要求。

2、 必須的保險(xiǎn)措施：
　　由于上述換熱計(jì)算是根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究得到的℃ 具有半經(jīng)驗(yàn)的準(zhǔn)則進(jìn)行的，而實(shí)際情況下，爐溫的波動(dòng)性較大換熱方式也不一定完全是熱輻射，所以必然存在一定的偏差，為確保設(shè)備能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，必須采用如下防范措施：
A、 放大保險(xiǎn)系數(shù)
B、 在攝像機(jī)和鏡頭內(nèi)腔再通一路風(fēng)，即采用雙隔層強(qiáng)迫風(fēng)冷型式，一方面能使攝像機(jī)產(chǎn)生的熱量帶走，另一方面利用該路風(fēng)壓住火焰，迫使鏡頭盡量只受輻射熱量影響。
C、 當(dāng)窯溫度及環(huán)境溫度偏高時(shí)，在設(shè)備中使用渦旋致冷。渦旋致冷采用美國(guó)鉆石公司生產(chǎn)的冷管，便冷卻攝像機(jī)的一路壓縮空氣先通過冷管冷卻降溫（降低溫差隨壓縮空氣的壓力和流量定，當(dāng)壓力4Kg，流量14m³/h，溫差可達(dá)23℃），這樣攝像機(jī)的溫度進(jìn)一步降低，確保安全使用。
D、 爐門內(nèi)再通一路壓縮空氣，該路壓縮空氣保持常通，以確保在探頭罩退出爐墻后，仍有一路風(fēng)壓住火焰和灰塵，避免爐火直接燒烤爐門機(jī)構(gòu)及退出裝置，以至損壞退出裝置內(nèi)的電器元件，而損壞設(shè)備。

3、必要的維護(hù)措施：

　　由于壓縮空氣直接吹攝像機(jī)及其隔層，所以必須要清潔，必須要對(duì)其進(jìn)行過濾除水、除油、除灰塵，本設(shè)備采用兩極過濾方式。初級(jí)過濾采用大的濾清箱，其維護(hù)周期一般在2-3個(gè)月，二級(jí)過濾采用具有自動(dòng)除水、自動(dòng)除油和精密過濾和精密除油器，不須維護(hù)。這樣大大減少了設(shè)備的維護(hù)工作量。

（四）應(yīng)用實(shí)踐

　　設(shè)備首先在天津振興水泥有限公司使用，用戶反映造型美觀，操作靈便，圖像清晰、質(zhì)量可靠、特別是基本不需維護(hù)，深受好評(píng)。