Hybrydowe pomiary geometrii i temperatury pieca obrotowego na potrzeby diagnostyki

• Autorzy: Zator S. , Michalski P. , Lasar M.

Warianty tytułu

EN

Rotary kiln geometry and temperature hybrid measurements for diagnostic purposes

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano implementację dwóch technik: skaningu laserowego do odtworzenia geometrii obiektu i termografii do uzyskania rozkładu temperatury na powierzchni pieca obrotowego w cementowni. Geometrię pieca odtworzono korzystając ze skanera laserowego Trimble FX, wykonując pięć sesji pomiarowych z różnych pozycji, aby uzyskać możliwie pełny obraz powierzchni obiektu. Wynikiem pomiarów jest chmura punktów odwzorowująca powierzchnię płaszcza pieca. Pomiary wykonano podczas postoju pieca, tj. planowego remontu. Odtworzony na podstawie chmury punktów model pieca pozwala zaobserwować odcinki cylindryczne, których osie nie pokrywają się z główną osią pieca. Pomiar rozkładu temperatury pieca wykonano w trakcie jego rozruchu kamerą termowizyjną VarioCAM Head. Ponieważ ograniczenia wynikające z kąta widzenia teleobiektywu kamery termowizyjnej nie pozwoliły na ujęcie pieca w całości na pojedynczym termogramie, dlatego – aby otrzymać termogram pojedynczego segmentu pieca – kamerę umieszczono na obrotnicy i wykonano sekwencje pomiarów. Powtarzając pomiary całej szerokości pieca, otrzymano serię termogramów, które następnie połączono ze sobą, uzyskując termogramy o wysokiej rozdzielczości. Przygotowane obrazy zrzutowano na model 3D uzyskany na podstawie skaningu laserowego, co pozwoliło na stworzenie rozkładu temperatury w środowisku wirtualnym, w którym można zdiagnozować stan wymurówki badanego pieca obrotowego z rozdzielczością kilkukrotnie wyższą niż standardowo wykonywane termogramy, z jednoczesnym dostępem do rzeczywistych współrzędnych obserwowanych detali.

EN

This paper presents an implementation of two techniques, laser scanning for the object geometry reconstruction and thermography to obtain the temperature distribution on the surface of the rotary kiln located in the cement plant. Rotary kiln geometry was reconstructed using the FX laser scanner Trimble by taking 5 measurement sessions from various locations to get the full picture of the object surface. The measurement result is a cloud of points mapping the surfaces of the kiln. Measurements were made during a planned renovation, of the kiln. Model reconstructed on the basis of the point cloud allows to observe cylindrical segments, whose axes do not coincide with the major axis of the rotary kiln. Measurement of the temperature distribution on the kiln surface was performed using a thermal imaging camera VarioCam Head. Infrared camera telephoto angle limitations did not allow to capture the whole kiln on a single thermogram, the problem was solved by mounting the camera on the turntable and performed the sequence of measurements to obtain thermograms of the kiln single segment. Repeating the measurements for the entire width of the kiln achieved a series of thermograms, which were then combined together to yield high-resolution thermograms. Such prepared images were cast to the 3D model, which allows to watch the temperature distribution in a virtual environment. It allows to diagnose the state of the rotary kiln lining with a resolution several times higher than the standard thermograms performed with simultaneous access to the actual coordinates of the observed details.

Słowa kluczowe

PL

piec obrotowy; diagnostyka; geometria; temperatura; skaning laserowy; termowizja

EN

rotary kiln; diagnostics; temperature; laser scanning; thermography

• Wydawca: Wydawnictwo Instytut Śląski Sp. z o.o.
• Czasopismo: Prace Instytutu Ceramiki i Materiałów Budowlanych
• Rocznik: 2012
• Tom: R. 5, nr 9
• Strony: 171--177
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., il.

Twórcy

autor

Zator S.

autor

Michalski P.

autor

Lasar M.

• Instytut Elektrowni i Systemów Pomiarowych, Politechnika Opolska

Bibliografia

• [1] Świtalski M., Ocena stanu płaszcza walczaka obrotowego poprzez pomiar dynamicznych ugięć wałów rolek nośnych, „Diagnostyka” 2005, nr 35, s. 17-26.
• [2] Chapman R.O., Recommended procedures for mechanical analysis of rotary kilns, Bethlehem, Pa USA, 1981.
• [3] Zator S., Lasar M., Uzyskiwanie termogramów wysokiej rozdzielczości, „PAK” 2011, nr 12, s. 1480-1482.