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、一流的質(zhì)量、一流的服務為全國冶金、電力、建材等行業(yè)服務。在吸收和消化德國西門子公司產(chǎn)品技術的基礎上，成功開發(fā)了SG-FL系列高溫工業(yè)電視，取代了同類產(chǎn)品的進口。廣泛應用于冶金、建材、石化、電力、輕工、機械等各個領域，受到了用戶的一致好評。

二、不斷改進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)電視設計復雜，體積笨重，對使用單位水氣要求高，維護工作量大，特別是在水資源缺乏，冬天氣溫低水管易爆裂的北方，應用受到限制，為此公司技術人員進行了大膽的革新。

三、新一代爐用高溫工業(yè)電視的設計開發(fā)和應用

（一）設計考慮
1、觀察范圍的考慮：
(1)為了盡可能擴大觀察范圍，應將攝像機或鏡頭伸進爐內(nèi)觀察。
(2)為了減少窯爐散熱，節(jié)約能源，應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，爐內(nèi)溫度達1300℃左右,為了保證攝像機或鏡頭伸進爐內(nèi)觀察,必須采用冷卻,一般最常用的冷卻方式有兩種:強迫風冷和水冷。
A、強迫風冷
冷卻效果與水冷差不多，但使用方便，維護簡單，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
對水源的要求高，維護量大（如用硬水，時間一長易產(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、傳動方式考慮：
傳動部分由原來的小輪車推進改為金屬導軌推動，使設備伸進退出平穩(wěn)，可靠運行，可大大減少探頭罩運動的周期 （由以前絲桿傳動的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，因此，可保證設備任意安裝角度下使用。

4、攝像機和鏡頭的選用：
A、為了提高圖像的質(zhì)量，擴大其對照度的動態(tài)范圍，擬采用松下CP464攝像機，且該攝像機使用24V交流、12V直流電源，更加安全。
B、因鏡頭耐溫值高于攝像機，所以僅鏡頭伸進爐內(nèi)更利于冷卻，且為了提高鏡頭對爐內(nèi)照度變化情況下的隨時反映能力須選取用帶自動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)正常觀察時處于冷卻保護狀態(tài)下，所以必需保證在停電、停氣時探頭能自動退出爐膛。
B、為便于用戶操作探伸進、退出，所以既要在現(xiàn)場能控制，又要在探制室能控制，實現(xiàn)遙控操作。

6、控制電路設計考慮：
　　為了保證可靠和先進性，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）設計方案

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

2、冷卻方式采用強迫風冷。

3、整套設計方案，見配置圖。

（三）保險措施

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。所以強迫風冷能滿足要求。

2、 必須的保險措施：
　　由于上述換熱計算是根據(jù)實驗研究得到的℃ 具有半經(jīng)驗的準則進行的，而實際情況下，爐溫的波動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，為確保設備能長時間連續(xù)工作，必須采用如下防范措施：
A、 放大保險系數(shù)
B、 在攝像機和鏡頭內(nèi)腔再通一路風，即采用雙隔層強迫風冷型式，一方面能使攝像機產(chǎn)生的熱量帶走，另一方面利用該路風壓住火焰，迫使鏡頭盡量只受輻射熱量影響。
C、 當窯溫度及環(huán)境溫度偏高時，在設備中使用渦旋致冷。渦旋致冷采用美國鉆石公司生產(chǎn)的冷管，便冷卻攝像機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，當壓力4Kg，流量14m³/h，溫差可達23℃），這樣攝像機的溫度進一步降低，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，仍有一路風壓住火焰和灰塵，避免爐火直接燒烤爐門機構及退出裝置，以至損壞退出裝置內(nèi)的電器元件，而損壞設備。

3、必要的維護措施：

　　由于壓縮空氣直接吹攝像機及其隔層，所以必須要清潔，必須要對其進行過濾除水、除油、除灰塵，本設備采用兩極過濾方式。初級過濾采用大的濾清箱，其維護周期一般在2-3個月，二級過濾采用具有自動除水、自動除油和精密過濾和精密除油器，不須維護。這樣大大減少了設備的維護工作量。

（四）應用實踐

　　設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，深受好評。