回转窑筒体扫描仪安装操作及维护使用手册.docx
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回转窑筒体扫描仪安装操作及维护使用手册
I红外线线性扫描仪
回转窑筒体温度监测系统
KILNSCAN17/23AC
Mono-scannerconfiguration安装、操作及维护使用手册MTENK17-23ACMONO
HGHSYSTÈMESINFRAROUGESSA
ZACdelaSablière
10rueMaryseBastié
91430IGNY
FRANCE
Tel.:
(33169354770
Fax:
(33169354780
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修订版仅供参考以英文版为准
如翻译有误请通知HGH
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Applied
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AGAon24/09/2007FAon04/10/2007GAon15/10/2007GAon15/10/2007
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RevisionDescription
RemovedNamedate
-DocumentcreationGAon15/10/2007ATitle
update
B
C
章节页数1.综述(6
1.1.简介(6
1.1.1.扫描头(7
1.1.2.扫描头保护罩(8
1.1.3.扫描仪小屋(用户自备(8
1.1.4.接触开关(9
1.1.5.信号传输光缆(9
1.1.6.电子接收器(9
1.1.7.大气环境校正装置(选装(10
1.1.8.计算机和操作软件(10
1.2.供货范围(10
2.安装(11
2.1.扫描仪小屋(11
2.2.扫描仪的安装(11
2.2.1.初步定位(11
2.2.2.精确定位(12
2.2.3.微调(13
2.2.4.调整焦距(13
2.3.窑筒体旋转/轮带接触开关(13
2.4.信号传输光缆(13
2.5.电子接收器(13
2.6.大气环境校正装置(选装(14
2.6.1.选用黑体参考源(选装(14
2.6.2.选用点式高温计(选装(14
2.7.中控室的组件(14
3.软件(15
3.1.安装(15
3.1.1.安装之前(15
3.1.2.用户信息(16
3.1.3.选择安装位置(16
3.1.4.选择程序文件夹(17
3.1.5.开始复制文件(17
3.1.6.序列号(18
3.1.7.完成安装(18
3.1.8.SIRCIM95配置(19
3.1.9.备份SIRCIM95的配置(19
3.2.系统参数模块(21
3.2.1.主菜单(21
3.2.2.备份(21
3.2.3.打印机参数(25
3.2.4.通讯参数(25
3.2.5.网络参数(27
3.2.6.用户访问权限(27
3.2.7.计量单位参数(29
3.3.扫描仪参数模块(29
3.3.1.主菜单(29
3.3.2.扫描仪参数(30
3.3.3.采集卡参数(32
3.3.4.线性化视窗(33
3.4.浏览器模块(34
3.4.1.Mainmenu(34
3.4.2.Thermographicdatawindow(35
3.4.3.混合操作模式(39
3.4.4.计算(40
3.4.5.曲线(41
3.4.6.附加显示(42
3.4.7.历史数据处理(只用于实时(43
3.4.8.默认参数(44
3.4.9.设置报警(46
3.5.窑管理模块(47
3.5.1.简介(47
3.5.2.主菜单(48
3.5.3.窑参数(49
3.5.4.耐火砖处理(50
3.5.5.轮带处理(51
3.5.6.轮带滑移参数(52
3.6.热损耗–耐火砖和窑皮厚度(53
3.6.1.热损耗(53
3.6.2.耐火砖厚度计算(54
3.6.3.窑皮厚度计算(56
3.7.历史纪录管理(60
3.7.1.主菜单(60
3.7.2.曲线窗口(62
3.7.3.参数和数值窗口(63
3.7.4.显示群组(63
3.8.耐火砖管理软件(选装(65
3.8.1.简介(65
3.8.2.主窗口(65
3.8.3.窑的参数(72
3.8.4.耐火砖列表(74
3.8.5.窑耐火砖历史记录(78
3.9.筒体热变形计算(选装(84
3.9.1.安装和使用(84
3.9.2.轮带位置参数(84
3.9.3.热变形的显示(85
3.9.4.热变形数据显示参数(86
3.10.OPC服务器(86
3.10.1.窑(target##(86
3.10.2.报警(alarm##(87
3.10.3.区域(area##(88
3.10.4.轮带(tyre##(88
4.维护(89
4.1.定期维护(89
4.2.扫描头维修(89
4.2.1.将扫描仪从操作平台上取下(89
4.2.2.更换扫描仪视窗(示意图128(89
4.2.3.清洁光学表面(89
4.2.4.打开扫描头(示意图129(89
4.2.5.备件(89
4.2.6.扫描头内不同电路板的位置(90
4.2.7.扫描头电源插头(92
4.3.扫描头测试插座(92
4.3.1.扫描仪光纤插口(93
4.3.2.电子接收器测试插口(93
4.3.3.检测手续(94
4.3.4.需要补充的备件(96
5.主要特性(97
5.1.使用条件(97
5.1.1.现场(97
5.1.2.中控室(97
5.2.主要规格参数(98
5.2.1.扫描头(98
5.2.2.光缆传输线(选装(98
5.2.3.Receiverunit(98
6.附录(99
1.综述
1.1.简介
Kilnscan线性扫描仪可以实时控制及测量不同物体的热能分布情况。
对于水泥行业,它可以对窑筒体温度进行线性扫描。
该装置可以给操作者提供诸多功能,如:
连续监测耐火衬和窑皮的状况,
早期发现任何异常现象,如:
o一块耐火砖的掉落或窑皮脱落
o产生结圈
显示烧成带,这样可以监测燃烧器或燃料调整后的结果
轮带滑移监测(选装
耐火材料管理(选装
筒体热变形监测(选装
以上功能可以帮助操作者使窑况保持最优化性能,增加产量并降低耐火砖维护成本。
本手册介绍了单扫描仪可以扫描全窑长并没有阴影的扫描系统,Kilnscan17或Kilnscan23,90°或140°视角。
介绍
系统由下列不同的部件组成:
:
在附录中的图纸07DC100079为扫描仪的现场流程示意图。
1.1.1.扫描头
1.1.1.1.工作原理
工作原理如以下示意图:
示意图2:
扫描仪工作原理
窑辐射的红外线被一平面旋转镜吸收,该平面镜由大功率、不须维护、恒定数控转速电机驱动。
此外,镜子直接安装在电机轴上配以恰当的平衡装置,因此不受任何震动影响,具备最佳可靠性。
此外,每旋转一圈,镜面都将扫过一内置低、恒温实时校准装置。
随后,红外光束通过一组光学镜和大角度透孔非球面镜聚焦于一热电冷却探头上,从而具备极高的热灵敏度和分辨率,可以探测窑筒体表面极小的热点。
由于上述独特的性能良好的设计,探测头无须像其他系统进行大量冷却,这样的优点在于可以使系统适应更大的环境温度范围。
交流/直流电源装置能直接将100-240VAC50/60Hz的交流电转换为直流电压提供给扫描仪电路板。
扫描仪电路板将产生多路DC电源给其他的电路板,并确保转换板,电机控制板和FO板或RS422接口。
放大器和冷却机电路板能放大信号,并控制热电冷却探测器的温度。
下列表格给出了K17和K23的物理和热力分辨率:
60m窑(30m离窑距离140m窑(70m离窑距离
热点探测测量光斑热点探测测量光斑Kilnscan177.5cm15cm17.5cm35cmKilnscan232.7cm
6.0cm
6.3cm
14cm
在100°C时
在300°C时
Kilnscan17-0.5°CKilnscan23
0.5°C
0.05°C
1.1.1.
2.
温度校准
Kilnscan的扫描头包含有将红外信号转换成电信号的探测器。
电信号Vs和目标温度t的关系如下:
isUV×=10ibiUtBA
U−−⎟⎠
⎞
⎜⎝⎛+=
1
2,273exp
这里:
Vs的单位为mVt是目标温度,单位°C
A,B和Uib为通过扫描头校正获得的参数,通过红外线参考源(黑体的仪器在不同温度情况下取得。
1.1.
2.扫描头保护罩
扫描头保护罩能够帮助:
防尘
调整仰角,方位和摆放位置
便于在维护后重新配置
在调试期间用户须将保护罩的三根螺纹钢焊接在由用户提供的钢制平台上,见章节1.1.3.
1.1.3.扫描仪小屋(用户自备
为了安装扫描头保护罩,用户需要提供:
一个防护小屋
一个坚固的钢制台面的桌子用来放置扫描仪。
在HGH的调试人员抵达现场前该桌子不要固定。
建议尺寸:
1m长x0.5m宽x1.35m高桌面板厚度为8mm照明设备
一个单相230V/50Hz/100W的电源
1.1.4.接触开关
触点开关安装在窑筒体上,保证热力图象与窑旋转周数保持同步。
窑每转一圈,计算机屏幕上的热图像
会刷新一次。
.
安装在轮带上的触点开关用来计算轮带滑移量,即窑筒体和轮带之间的运动。
当轮带下方出现热点扩展时,轮带和筒体之间的滑移量变小。
轮带滑移可以用来监测轮带覆盖的热点。
轮带滑移量利用轮带和筒体的实际转速来计算:
KTVV=速度相同时,轮带滑移量可以忽略不计。
轮带和筒体的关系如下:
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝⎛−=TK
Tt
tDPlay1这里DT是窑筒体内径,
tK和tT是通过轮带和筒体的触点开关得出的数值。
则轮带滑移量为:
×=PlaySlipπ
触点开关输出端连接到电子接收器内的隔离继电器上,隔离继电器置于电子接收器壳内以防电磁干扰。
1.1.5.信号传输光缆
每个扫描头的数据通过光缆传输到控制室,完全避免了任何电磁干扰。
光纤接头是多模类型.HGH的调试工程师会将其连接在光缆上.
引出的四根光纤,只用两根,另外两根备用。
一根光缆芯传送扫描头的数字信号,另一根传送同步信号。
光纤为多模渐近折射率型,规格50/125µm.HGH可以为需要购买的客户提供(选装。
1.1.6.电子接收器
这个装置用于处理数字(光纤和电子(接触开关信号与计算机之间的通讯,输出的信号同样可以用于报警和控制。
它通过一根0.9米长的电缆与一个安装在计算机内的采集卡连接。
1.1.7.大气环境校正装置(选装
1.1.7.1.选用黑体参考源(选装
黑体参考源可以作为吸收大气校正装置的选装部件。
这个参考源必须安装在沿扫描仪扫描线方向的轮带或大齿圈前面。
1.1.7.
2.选用点式高温计(选装
点式高温计可以作为吸收大气校正装置的选装部件。
在靠近窑的位置安装,在窑的圆周方向固定并连续的监测温度。
点式测温计是上下两件的测温系统,拥有微型的探头/风机和独立的电气系统。
1.1.8.计算机和操作软件
该系统包括一台PC,一彩色打印机,和一套SIRCIM窑筒体表面温度监测软件,位于中控室内。
1.2.供货范围
Kilnscan采用多个木箱交货
供货内容如下:
一个红外扫描头,
一个扫描头保护罩,
一个窑接触开关,
三个轮带接触开关(选装,
从扫描仪到中控室的光缆,
一个电子接收器和以太网线,
一台计算机和SIRCIM软件,
一台打印机和USB连接线(选装,
一张包含本操作手册的SIRCIM软件备份光盘。
2.安装
最佳的安装位置,请参见附录中的图纸:
07DC10080(90°FOV和07DC10081(140°FOV。
选择的安装位置应该根据现场条件,使阴影面积最小。
扫描仪的视场内无任何障碍物,并直接对准窑的
中心线。
2.1.扫描仪小屋
扫描仪必须安装在类似图纸说明的小屋内,见附件07DC10082。
在HGH的工程师到达现场之前,在扫描头保护罩的扫描仪需放置在扫描仪小屋里。
HGH的调试工程师进行组装调试时会将扫描仪安放在支撑台上(三个螺栓随后将要焊在台子上,以及电源的连接。
重要提示:
不可在扫描仪窗口前加装玻璃或塑料,否则温度校准会失效。
2.2.扫描仪的安装
2.2.1.初步定位
扫描头保护罩的细节见附录图纸07DC10076。
初步定位时须将扫描头保护罩的热防护板取下。
2.2.1.1.90°视角的扫描仪
将扫描头保护罩(用红色表示
按如下示意图用绳子的连成4条线。
水平方向的线确定了扫描头的轴向。
垂直的线和扫描头保护罩前方的孔确定了2个90°视角的平面。
这些平面必须对应窑的轴向和长度。
一旦完成,扫描头护罩的3
跟可调解支撑螺杆可以焊接在钢制平台上。
示意图3:
定位方法(90°视角
2.2.1.2.
140°视角扫描头
将扫描头保护罩(用红色表示
按如下示意图用绳子的连成2条线。
这条线确定了扫描头的轴向。
扫描头
保护罩的孔确定了140°视角的扫描头的两个扫描平面。
这些平面必须对应窑的轴向和长度。
一旦完成,扫描头护罩的3
跟可调解支撑螺杆可以焊接在钢制平台上。
示意图4:
定位方法(140°视角
2.2.2.精确定位
将扫描仪安装在保护罩内,连接电源.用附送的测试电缆将扫描仪与示波器连接,例如:
示波器1号通道信号
示波器2号通道同步
用3个螺杆来调整定位,以取得窑的正确温度概况,如在轮带上获取多个参考点。
2.2.
3.微调
因为底部的曲线在20至100°C几乎是平的,必须在现场重新调整,因为任何微笑的电压变化会导致错
误的读取环境温度。
为了重新调整,要阻碍扫描仪的视线(在扫描仪窗口前放一张纸.然后一步步在软件中(扫描仪参数模块调整各个因素以便在显示器屏幕取得正确的环境温度(假设20°C。
2.2.4.调整焦距
选择离轮带最远的扫描仪.调整焦距的重点通过扫描头上部的调整口(使用螺丝刀连接测试电缆以获取示波器的图像,典型的信号如下所示:
垂直线必须尽可能的急速下降
Tyre
底部的线(红色尽可能越低越好
示意图5:
调整焦距
2.3.窑筒体旋转/轮带接触开关
用户根据附件图纸07DC10083,07DC10084and07DC10085来安装窑筒体旋转/轮带接触开关。
接触开关的应当使开关的接触周期最小为50ms(电子接收器可能无法检测到周期过短的接触。
开关的输出信号通过用户自行提供的带屏蔽层的双绞线连接到放在中控室的电子接收器内部绝缘的继电器上(见附录图纸07DC10087。
2.4.信号传输光缆
扫描器与中控室之间的数据通信通过一根四芯光纤的光缆组成。
用户需要安装在扫描头保护罩以及在中控室的电子接收器之间的光缆。
应特别注意,因为光纤电缆铺设时很容易损坏。
HGH的调试工程师会连接扫描仪端和到电子接收器端的光缆。
2.5.电子接收器
电子接收器位于中控室计算机附近(最长距离为1米。
它连接到230V/50Hz的电源。
电子接收器的尺寸见附件07DC10090。
HGH的调试工程师会在转换处将一对电线和光纤连接。
2.6.大气环境校正装置(选装
2.6.1.选用黑体参考源(选装
参考源见附件DOC00041.参考建议见附件06DC10052为参考源支持机械的建议。
参考源的辐射面与扫描仪的夹角必须为90°。
参考源与扫描仪之间的距离必须小于60米。
.
参考源的电气部分要安装在辐射头附近。
辐射头与电气部分之间的电缆距离最多10米。
电缆由HGH提供。
电源要求为单相230V/50Hz/3kW..温度信号以4-20mA连接到电子接收器。
客户需要通过在中控室的电子接收器连接双绞线和带屏蔽层的电缆至露天的参考源电气部分。
HGH的调试工程师会处理电气连接。
2.6.2.选用点式高温计(选装
点式高温计需要现场提供风冷[25(nm3/h,3barg]和12-24VDC100mA供电.温度信号以4-20mA的连接传送到中控室。
客户需要通过在中控室的电子接收器连接双绞线和带屏蔽层的电缆(见附录图纸07DC10088。
HGH的调试工程师会处理电气连接。
2.7.中控室的组件
用户需在中控室内靠近计算机,打印机和电子接收器的地方提供一个单相230V/50Hz/1kW的电源。
3.软件
3.1.安装
设备到现场前软件已经安装完毕。
如果其后要重新安装,在安装前,SIRCIM95,WindowsXP及TCP/IP网络必须安装在计算机内。
安装Sircim95,只要将Sircim95CD盘插入计算机不CD-ROM光驱,安装程序将自动启动。
如果安装程序没有自动运行,可以点击Sircim95光盘软件根目录中的SETUP.EXE。
示意图7:
安装程序窗口
3.1.1.安装之前
3.1.1.1.升级老版本的SIRCIM95
在升级前,对现有Sircim95版本进行备份,这点十分重要。
制作一个备份文件夹,存储Sircim95现有版
本。
同样你必须备份你的Sircim95的设置参数。
3.1.2.用户信息
用户名称和公司名称,以注册你的软件通行证。
3.1.3.选择安装位置
示意图9:
安装路径窗口
该步骤可以选择Sircim95软件安装的文件夹。
建议保留安装步骤中的默认值。
如果是进行升级,可以选择以前Sircim95版本的安装文件夹。
3.1.
4.选择程序文件夹
示意图10:
程序文件夹窗口
该步骤可以选择菜单文件夹,可以快捷安装Sircim95软件。
建议保留安装程序推荐的默认值。
3.1.5.开始复制文件
开始复制文件之前,该步骤将显示目前安装参数。
文件复制步骤已准备就绪。
3.1.6.序列号
示意图12:
输入序列号窗口
该步骤可以通过输入序列号进行软件注册。
“检察”按钮可以检验输入的序列号是否有效。
同样将显示对应此序列号的硬件和软件的配置。
只需点击“OK”登记配置即可。
3.1.7.完成安装
示意图13:
安装完成
3.1.8.SIRCIM95配置
在完成安装后,可以通过“Start”,“Program”,“SIRCIM”路径进入SIRCIM95软件.
SIRCIM95软件功能:
处理(Acquisition,浏览器(Viewer,窑管理者(KilnManager,扫描头参数(ScannerParameters,系统参数(SystemParameters,历史档案(History,耐火砖管理(RefractoryManager选装。
在开始使用SIRCIM95不当软件前,必须设置特定的扫描头/工厂的窑况。
软件的设置步骤如下:
启动耐火砖管理模块(如果不含此软件,可以启动窑管理模块,参照3.8节中(如没有耐火砖管理模块,可参照3.5定义窑、耐火砖、轮带参数,然后退出管理模块
启动扫描头参数模块,按3.3.2设置扫描头参数,完毕后退出
启动系统参数模块,按3.2设置参数,完毕后退出
启动数据处理模块,启动扫描头参数模块,按3.3.4设置线性化处理,完毕后退出扫描头参数模块,退出数据处理
启动数据处理模块,启动浏览器模块,按3.4设置显示参数和报警区域,,完毕后退出浏览器模块和数据处理模块
3.1.9.备份SIRCIM95的配置
在Sircim95软件设置完成后或升级Sircim95软件前,至关重要的是对现有软件设置进行备份。
Sircim95软件在你的计算机注册中存储了所有的设置。
这些设置参数被保存在Windows注册表里
启动注册表编辑器“Regedit”,Windows菜单中在运行“Run”命令然后输入regedit。
示意图14:
运行窗口
(HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\S2I\SIRCIM.
将所有相应的数据存入文件,包含了“Registry”/“ExportRegistryFile”。
示意图16:
导出注册表文件窗口
这将建立一个后缀为.REG的文件,果你需要重新安装Sircim95软件,你只需在Sircim95软件安装完毕
后双击此文件,重新存入所有设置。
3.2.系统参数模块
SIRCIM95软件模块允许根据计算机特征设置参数t(单位,用户权限,备份,网络参数,通信接口和打印机参数。
3.2.1.主菜单
示意图17:
系统参数主菜单
单位(Units:
设置默认的温度和距离单位(见3.2.7.
用户(Users:
设置用户权限.
备份(Backups:
设置自动和手动备份.
网络(Network:
设置SIRCIM网络参数(见3.2.5.
通讯(Communications:
设置采集卡的串口通讯.
设置SIRCIM95打印机(见3.2.3.
3.2.2.备份
“备份(Backups”窗口可以定义自动和手动存储热力数据文件。
有两种不同的备份条目:
系统登录:
自动创建所定义窑的系统。
每次进入对应于一个窑的管理系统,并自动分配相应窑。
这些条目不能移动,但可以失效。
用户登录:
可以由用户添加和移动。
每个新创建的条目必须针对指定的窑
同样,有两种备份类型:
手动备份:
此种进入(手动图象和手动曲线,文件只是按用户要求从浏览模块下载储存。
文件储存位置及文件所选周期可以选择
自动备份:
文件可以按用户设定的周期进行自动存储
备份文件可以有两种不同类型:
曲线文件:
文件含筒体温度图象中的最大、最小和平均温度值
图象文件:
文件含整个筒体温度图象
3.2.2.1.系统登录
有五种不同的系统备份,每种具备自己的特殊用途:
报警备份(ALARMbackup:
用来储存报警触发时的热力数据(如果激活。
该类型备份,能够存储曲线或图象。
只能存储报警时的一个文件。
在报警解除前无法存储任何其他文件手动图像备份(MANUALIMAGEbackup:
按用户要求存储窑热力图象
手动曲线备份(MANUALPROFILEbackup:
按用户要求存储窑热力曲线
最坏情况图像备份(WORSTIMGbackupWorstCaseI
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