一種外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置及方法
【專利摘要】本發明涉及一種外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置及方法，包括有支架，支架上安設攝像機，攝像機的輸出口與計算機輸入口相接，計算機的輸出接口連接PLC控制器，PLC控制器分別連接火焰氣體控制閥和報警模塊，攝像機將所采集到的火焰視頻圖像傳輸到計算機，計算機進行存儲同時通過計算機的圖像處理模塊對火焰視頻圖像進行實時分析處理，并發送控制、報警和顯示信號。本發明結構簡單，受環境影響小，可實現對火焰的實時監測；由于攝像機對火焰的數據采集是可見光采集，其信號采集不受電磁干擾和環境溫度影響，數據來源穩定，抗干擾能力強，且數據轉換簡便；本發明還可通過對火焰噴射過程的分析對后續加工的工藝參數進行優化處理。
【專利說明】
一種外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置及方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置及方法，屬于光纖預制棒加工技術領域。【背景技術】
[0002]光纖預制棒加工中的外部氣相沉積法工藝包括軸向汽相沉積法VAD (Vap0 ur phase Axial Deposit1n)和棒外化學汽相沉積法0VD(outside vapor deposit1n)，外部氣相沉積法在加工過程中均有噴射火焰產生，噴射火焰由氫氣和氧氣等混合氣體燃燒產生。為保證沉積加工的安全和質量，在VAD和0VD的加工設備中均安設有火焰檢測傳感器，現有的火焰檢測器是通過檢測火焰燃燒過程產生的輻射光波來獲取火焰溫度信息及判斷是否燃燒。
[0003]中國專利文獻CN105185027A公開了 “火焰探測報警方法、系統及裝置”。該文獻公開了一種火焰探測報警方法、系統及裝置。其中方法步驟包括:獲取多個火焰探測器的探測編號信息和采集的傳感數據，其中多個火焰探測器呈準分布式結構分布，對獲取的所有火焰探測器采集的傳感數據進行歸一化處理，根據探測編號選擇相鄰火焰探測器并獲取對應探頭的歸一化數據進行相似性分析。計算相似性因子，若相似性因子的值在第一預設范圍內則認為火焰探測器檢測到火焰。
[0004]中國專利文獻CN105354974A公開了“基于三波長紅外火焰探測器的火焰探測方法”。該發明采用三種不同波長的火焰檢測紅外感應模塊和報警模塊組成檢測和報警裝置。 利用三種不同的波長紅外傳感器檢測到的信號進行分析并依據分析結果輸出相應報警信號。
[0005]以上發明均利用傳感器檢測可燃物燃燒過程中產生的輻射光波，然后對檢測到的輻射波信號進行分析繼而判斷火焰是否存在。這不僅需要多點位設置傳感器，而且對傳感器的耐高溫性能要求高，如果傳感器與被測對象之間有阻擋物如透明玻璃或者傳感器與被測對象距離發生變化，那么傳感器檢測結果與實際情況就會出現偏差。導致誤報警或漏報情況發生。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的技術問題旨在針對上述現有技術存在的不足，提出一種結構簡單，性能可靠的外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置及方法。
[0007]本發明噴射火焰檢測裝置的技術方案為:包括有支架，支架上安設攝像機，攝像機的輸出口與計算機輸入口相接，計算機的輸出接口連接PLC控制器，PLC控制器分別連接火焰氣體控制閥和報警模塊，攝像機將所采集到的火焰視頻圖像傳輸到計算機，計算機進行存儲同時通過計算機的圖像處理模塊對火焰視頻圖像進行實時分析處理，并發送控制、報警和顯示信號。
[0008]按上述方案，所述的攝像機安設在火焰噴射裝置的附近，且攝像機鏡頭的軸線與火焰噴射裝置所噴射的火焰軸線相垂直。
[0009]按上述方案，所述的攝像機配置有一臺或多臺。
[0010]按上述方案，所述的攝像機安設在封閉罩中，封閉罩內腔與空氣冷卻系統相連通。
[0011]按上述方案，所述的報警模塊為聲光報警器。
[0012]本發明噴射火焰檢測方法的技術方案為:在火焰噴射裝置附近配置攝像機，將攝像機鏡頭對準火焰噴射裝置對噴射火焰進行視頻圖像采集，通過數據線將視頻數據傳輸至計算機，計算機通過圖像處理模塊對火焰視頻圖像進行實時分析處理，計算出火焰的長度或/和投影面積，并在顯示屏上實時顯示火焰的圖像和數據，同時將火焰的數據與計算機中預設的長度或/和火焰面積閾值相比較，當所采集的火焰面積或/和長度信號超出預設閾值時，計算機向PLC控制器輸出控制信號，通過火焰氣體控制閥調節噴射火焰的大小，或者向火焰氣體控制閥和報警器同時發出報警和安全控制信號，將火焰氣體的氣源關閉。
[0013]按上述方案，所述的攝像機鏡頭的軸線與火焰噴射裝置所噴射的火焰軸線相垂直。
[0014]本發明的有益效果在于:1、本發明結構簡單，受環境影響小，可實現對火焰的實時監測；2、由于攝像機對火焰的數據采集是可見光采集，其信號采集不受電磁干擾和環境溫度影響，數據來源穩定，抗干擾能力強，且數據轉換簡便;3、由于攝像機可持續不間斷對現場進行視頻記錄，能直觀對火焰檢測過程進行復現，本發明還可通過對火焰噴射過程的分析對后續加工的工藝參數進行優化處理。【附圖說明】
[0015]圖1為本發明裝置一個實施例的結構框圖。
[0016]圖2為噴射火焰的投影圖示。[〇〇17]圖3為本發明的使用狀態圖示。【具體實施方式】
[0018]以下結合附圖對本發明的裝置和方法做進一步的詳細說明。
[0019]本發明噴射火焰檢測裝置包括有支架，支架上安設攝像機3,攝像機為一臺，所述的攝像機安設在火焰噴射裝置的附近，且攝像機鏡頭的軸線與火焰噴射裝置的噴燈2所噴射的火焰1軸線相垂直。攝像機安設在封閉罩18中，封閉罩內腔與空氣冷卻系統相連通。攝像機的輸出口與計算機4輸入口相接，所述的計算機為工業控制計算機，計算機的輸出接口連接PLC控制器5，PLC控制器分別連接火焰氣體控制閥島7和報警模塊6，攝像機將所采集到的火焰視頻圖像傳輸到計算機，計算機進行存儲同時通過計算機的圖像處理模塊對火焰視頻圖像進行實時分析處理，并發送控制、報警和顯示信號。
[0020]本發明裝置工作過程和檢測方法為:攝像機捕捉噴燈火焰燃燒時的實時視頻信號，同時將火焰視頻信號傳送給工業控制計算機4。計算機接收到火焰視頻信號后對其進行分析處理，對火焰的邊界12進行描述，如圖2所示。計算機通過圖像處理模塊對火焰視頻圖像進行實時分析處理，計算出火焰的長度和投影面積，并在顯示屏上實時顯示火焰的圖像和數據，同時將火焰的數據與計算機中預設的火焰面積和長度閾值相比較，當所采集的火焰面積或長度信號超出預設閾值時，計算機向PLC控制器輸出控制信號，通過火焰氣體控制閥調節噴射火焰的大小，或者向火焰氣體控制閥和報警器同時發出報警和安全控制信號， 將火焰氣體的氣源關閉，防止可燃氣體在空氣中擴散。例1:將火焰長度L閾值設為100_，當視頻采集到的火焰視屏圖形長度L小于100mm則認定火焰已處于熄滅狀態，假如此時燃燒氣體控制閥依然處于開的狀態計算機就判斷設備工作異常，輸出報警指令并切斷氣源。例2: 根據工藝需求設置相應的火焰投影面積預設值，將火焰圖形面積閾值設為10000mm2,當計算機視覺判斷火焰面積小于10000mm2,且持續一段時間，則判斷火焰燃燒不穩定，此時可通過增加可燃氣體流量，調節工藝氣體配比等控制措施使火焰燃燒趨于穩定，以滿足沉積工藝要求。
[0021]圖3為火焰檢測裝置在0VD沉積設備上使用的簡圖，電機通過上、下夾頭13、16驅動芯棒15做回轉運動，火焰噴射裝置17上下運動。固定在燈架上的噴燈火焰噴射方向垂直于芯棒軸線，化學沉積沿整個芯棒圓周表面進行，形成預制棒包層14,攝像機3與火焰之間用封閉罩隔熱玻璃隔開用于采集整個化學沉積過程。
【主權項】
1.一種外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置，其特征在于包括有支架，支架上安設攝像 機，攝像機的輸出口與計算機輸入口相接，計算機的輸出接口連接PLC控制器，PLC控制器分 別連接火焰氣體控制閥和報警模塊，攝像機將所采集到的火焰視頻圖像傳輸到計算機，計 算機進行存儲同時通過計算機的圖像處理模塊對火焰視頻圖像進行實時分析處理，并發送 控制、報警和顯示信號。2.按權利要求1所述的外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置，其特征在于所述的攝像機 安設在火焰噴射裝置的附近，且攝像機鏡頭的軸線與火焰噴射裝置所噴射的火焰軸線相垂直。3.按權利要求1或2所述的外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置，其特征在于所述的攝像 機配置有一臺或多臺。4.按權利要3所述的外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置，其特征在于所述的攝像機安 設在封閉罩中，封閉罩內腔與空氣冷卻系統相連通。5.按權利要求1或2所述的外部氣相沉積法噴射火焰檢測裝置，其特征在于所述的報警 模塊為聲光報警器。6.—種外部氣相沉積法噴射火焰檢測方法，其特征在于在火焰噴射裝置附近配置攝像機，將攝像機鏡頭對準火焰噴射裝置對噴射火焰進行視 頻圖像采集，通過數據線將視頻數據傳輸至計算機，計算機通過圖像處理模塊對火焰視頻 圖像進行實時分析處理，計算出火焰的長度或/和投影面積，并在顯示屏上實時顯示火焰的 圖像和數據，同時將火焰的數據與計算機中預設的長度或/和火焰面積閾值相比較，當所采 集的火焰面積或/和長度信號超出預設閾值時，計算機向PLC控制器輸出控制信號，通過火 焰氣體控制閥調節噴射火焰的大小，或者向火焰氣體控制閥和報警器同時發出報警和安全 控制信號，將火焰氣體的氣源關閉。7.按權利要求6所述的外部氣相沉積法噴射火焰檢測方法，其特征在于所述的攝像機 鏡頭的軸線與火焰噴射裝置所噴射的火焰軸線相垂直。
【文檔編號】G08B17/12GK105976555SQ201610439087
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月20日
【發明人】周建良, 羅軍, 甘霖, 陳俊, 馬亮, 魯戎, 顧立新, 劉善沛
【申請人】長飛光纖光纜股份有限公司