监控装置和等离子体处理VOCs装置内部实时监控系统

技术领域

本发明涉及等监控技术，具体地涉及一种监控装置和等离子体处理VOCs装置内部实时监控系统。

背景技术

等离子体是气、液、固之外的第四种物质形态；是由带电粒子(包括离子、电子、离子团)和中性粒子组成的系统。具体地讲，等离子体就是一种特殊的电离气体；需要有足够的电离度的电离气体才具有等离子体性质。等离子体的产生需要电、磁、光、热等形式的驱动能量，利用高电压下的气体放电是最常用的等离子体产生方法。在复杂电磁场下，等离子体发生装置部件会产生电导损耗、极化损耗、感应损耗等，导致等离子体发生装置绝缘降低或失效。因此对等离子体发生器进行实时有效的监控，确保离子体发生装置安全可靠运行很关键。由于等离子体反应装置内的复杂环境，现有等离子体发生装置的监控方法主要依赖于人员现场巡检，通过离子体发生装置中等离子反应器的观察窗进行肉眼观察，这种检查方法存在发现问题不及时、观察难度大、不易发现故障的问题，因此，急需对等离子体发生装置进行在线实时监控。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的等离子体反应器内部观测难的问题，提供一种监控装置和等离子体处理VOCs装置内部实时监控系统，该监控装置具有防爆功能，结构简单，体积轻巧，安装稳固，数据采集稳定，能适应等离子反应这种复杂的反应环境。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种监控装置，所述监控装置包括防爆外壳和用于监控所述等离子体反应器的工作情况的摄像仪，所述摄像仪固定于所述防爆外壳上。

进一步的，包括用于将所述防爆外壳连接在所述等离子反应器的外壳上的防爆固定组件。

进一步的，所述摄像仪采用广角摄像头，所述广角摄像头的视角至少为120度。

进一步的，所述摄像仪的外径最大不超过20mm。

进一步的，所述监控装置包括设置在所述摄像仪上用于辅助拍摄的辅助照明单元。

进一步的，所述监控装置还包括筒状保护结构及透明保护结构；其中，所述筒状保护结构与所述摄像仪同轴并连接于所述防爆外壳，所述筒状保护结构延伸超出所述摄像仪并具有悬臂端；所述透明保护结构安装在所述筒状保护结构的悬臂端。

进一步的，所述筒状保护结构的悬臂端包括朝向所述轴线凸出的凸缘；所述透明保护结构设置在所述筒状保护结构内并抵挡在所述凸缘处。

进一步的，所述监控装置还包括设置在所述筒状保护结构内用于和所述凸缘配合来固定所述透明保护结构的压紧结构，所述压紧结构和所述筒状保护结构之间采用过盈配合。

进一步的，所述监控装置还包括用于隔爆和辅助固定防爆线缆的防爆紧固单元；所述防爆紧固单元连接在所述防爆线缆出入所述防爆外壳的通孔处。

进一步的，本发明第二方面提供一种等离子体处理VOCs装置内部实时监控系统，所述等离子体处理VOCs装置内部实时监控系统包括等离子反应器和以上所述的监控装置，还包括数据传输装置以及数据显示装置；所述监控装置安装在所述等离子反应器上且所述监控装置的摄像仪位于所述等离子反应器内，所述数据传输装置的一端连接所述摄像仪，所述数据传输装置的另一端连接所述数据显示装置。

通过上述技术方案，通过将所述摄像仪安装在所述防爆外壳内，并通过所述防爆外壳将所述摄像仪固定在所述等离子体反应器内，这样，通过摄像仪实时观察所述等离子体反应器内的反情况，解决了离子体相关设备运行过程中观测难的问题，同时满足了易燃、易爆环境下使用的条件，所述监控装置维修简单，清洁容易。

附图说明

图1是本发明一种具体实施方式的剖视图。

附图标记说明

1-防爆外壳；2-摄像仪；3-防爆螺纹；4-筒状保护结构；41-凸缘；5-透明保护结构；6-压紧结构；7-密封圈；8-防爆紧固单元；9-反应器固定法兰。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外；VOCs是挥发性有机物英文名“Volatile Organic Compounds”的缩写，有时也称做VOC，此时专指一种VOC，或者表示挥发性有机物这样一个集合概念。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种所述监控装置包括防爆外壳1和用于监控所述等离子体反应器的工作情况的摄像仪2，所述摄像仪2固定于所述防爆外壳1上。

通过将所述摄像仪2安装在所述防爆外壳1内，并通过所述防爆外壳1将所述摄像仪2固定在所述等离子体反应器内，这样，能够隔断例如等离子反应器内部气体的外泄，也能够阻断所述摄像仪2在工作的过程中产生的电火花点燃易燃易爆气体而导致爆炸事故的产生，且能够通过摄像仪2实时观察所述等离子体反应器内的反应情况，解决了等离子体相关设备运行过程中观测难的问题，同时满足了易燃、易爆环境下使用的条件，所述监控装置维修简单，清洁容易。

其中，所述防爆外壳1要采用强度较高的材质。

本申请的一种具体实施方式中，所述防爆外壳1采用铝合金材质，所述防爆外壳1的壳体最薄弱处厚度不小于6mm。

本申请的另一种具体实施方式中，所述防爆外壳1采用不锈钢材质，所述防爆外壳1的壳体最薄弱处厚度不小于3mm；

所述摄像仪2通过能够防锈蚀筒状物固定；优选地，所述筒状物设置为不锈钢套管。

优选地，包括用于将所述防爆外壳1连接在所述等离子反应器的外壳上的防爆固定组件。所述防爆固定组件可采用防爆螺栓3，通过防爆螺栓3来固定所述防爆外壳1有利于防爆，这样，既将摄像仪2安装在离子体反应器内方便的观测等离子反应器内部的情况，并将等离子反应器与外界隔开，防止爆炸的发生。进一步优选地，所述防爆外壳1通过所述防爆螺栓3与焊接在所述等离子反应器的外壳上的反应器固定法兰9连接。

其中，防爆螺栓3的行程不小于15cm以保证连接可靠，进一步优先地，所述防爆螺栓3的紧固力为30-40N。

优选地，所述摄像仪2的照射范围的最下端到照射范围的最上端以所述摄像仪2的镜头为圆心点的一个扇形角的角度度数至少为120度。这样，能够全方位的观测等离子反应器内部的情况。

为了利用现有等离子反应器外壳上的观察口进行安装所述监控装置而不另外再开设安装口，优选地，所述摄像仪2采用广角摄像头，所述广角摄像头的视角至少为120度。

优选地，所述摄像仪2的外径最大不超过20mm。这样，保证摄像仪2能够被安装于根据现有观察扣得尺寸设计的防爆外壳1内。这样，就就能够利用现有的观察口来安装所述监控装置以监测等离子体反应器内部工作情况而不用再开设新的孔洞来安装所述监控装置。

优选地，所述监控装置包括设置在所述摄像仪2上用于辅助拍摄的辅助照明单元。这样，通过辅助照明单元能够保证所述摄像仪2在黑暗的等离子反应器中的拍摄质量。

优选地，所述监控装置还包括筒状保护结构4及透明保护结构5；其中，所述筒状保护结构4与所述摄像仪2同轴并连接于所述防爆外壳1，所述筒状保护结构4延伸超出所述摄像仪2并具有悬臂端；所述透明保护结构5安装在所述筒状保护结构4的悬臂端。筒状保护结构4用于保护所述摄像仪2主要使其免受来自垂直于所述轴线的力或者腐蚀性气体的腐蚀等，所述透明保护结构5主要用来保护所述摄像仪2使其免受来自平行于所述轴线的力或者腐蚀性气体的腐蚀等并同时不能妨碍所述摄像仪2的拍摄。

优选地，所述筒状保护结构4的悬臂端包括朝向所述轴线凸出的凸缘41；所述透明保护结构5设置在所述筒状保护结构4内并抵挡在所述凸缘41处。所述透明保护结构5设置为便于拆卸的可拆卸的结构，因为透明保护结构5要保证透明度，当使用一定时间后，所述透明保护结构5的透明度会下降，这时候，需要更换新的所述透明保护结构5。所以透明保护结构5的拆装也尽可能的方便。

优选地，所述监控装置还包括设置在所述筒状保护结构4内用于和所述凸缘41配合来固定所述透明保护结构5的压紧结构6，所述压紧结构6和所述筒状保护结构4之间采用过盈配合。本申请中，所述透明保护结构5与所述筒状保护结构4之间采用过盈配合；通过从所述筒状保护结构4的固定端朝向所述筒状保护结构4的悬臂端推动所述压紧结构6，将所述透明保护结构5压紧在所述凸缘41处，从而轻松使所述透明保护结构5固定。所述透明保护结构5可采用例如钢化玻璃。

优选地，所述监控装置还包括用于隔爆和辅助固定防爆线缆的防爆紧固单元8；所述防爆紧固单元8连接在所述防爆线缆出入所述防爆外壳1的通孔处。在本申请中，为所述摄像仪2提供电力的电缆以及将所述摄像仪2拍摄的影像数据传输出去的数据线通过所述防爆线缆连接所述摄像仪2。

进一步优选地，所述数据线采用光纤，所述光纤传输输出带宽不低于50Mbps，以保证广角摄像头信号数据完整传输；

优选地，所述监控装置还包括密封圈7，所述密封圈7设置在所述防爆外壳1和所述等离子反应器的外壳之间。用于等离子反应器的外壳和所述密封防爆外壳1之间的密封。

进一步优选地，所述密封圈7采用耐水、耐、气密性及粘结性能优良的丁晴橡胶密封圈。

所述防爆外壳1与等离子反应器的壳体之间连接稳固，保证摄像仪2采集视频的稳定性。

优选地，本发明第二方面提供一种等离子体处理VOCs装置内部实时监控系统，所述等离子体处理VOCs装置内部实时监控系统包括等离子反应器和以上所述的监控装置，还包括数据传输装置以及数据显示装置；所述监控装置安装在所述等离子反应器上且所述监控装置的摄像仪2位于所述等离子反应器内，所述数据传输装置的一端连接所述摄像仪2，所述数据传输装置的另一端连接所述数据显示装置。

所述数据传输装置包括路由器、光纤、信号线接线盒等，数据显示装置包括显示器

所述摄像仪2拍摄的影像资料通过所述光纤，将所述等离子反应器内部的工作状况实时传输到终端显示器上。下面将结合一种具体实施方式的现场安装及调试方法来更进一步的了解本申请：

第一步，摄像仪2安装在防爆外壳1上，引出电缆通过防爆电缆压紧装置引出；

第二步，筒状保护结构4在完成透明保护结构5安装后，通过防爆螺栓3安装在防爆外壳1上；

第三步，监控装置组装成套后，根据观察需要使用防爆螺栓3将监控装置安装在反应器固定法兰9上，反应器固定法兰9焊接在等离子反应器的壳体表面；

第四步，监控装置的防爆外壳1和反应器固定法兰9的外壳之间安装丁晴橡胶密封圈；

第五步，监控装置不安装时，反应器固定法兰9上可安装不锈钢盖板和丁晴橡胶密封圈进行密封；以防止粉尘或者进入

第六步，摄像仪2的信号端连接光纤，所述光纤经信号接线盒引出至路由器；

第七步，将路由器连接终端显示器；

第八步，启动终端显示器，路由器上传视频信号及图像。

第九步，更换或清洁摄像仪2时，安装完毕后重复以上步骤第一步至第八步。

所述等离子体处理VOCs装置内部实时监控系统，通过摄像仪实时观察所述等离子体反应器内的反情况，解决了等离子体相关设备运行过程中反应器内部实际工作情况观测困难的问题，同时满足了石化行业生产高温高湿与爆炸环境下使用条件，所述监控装置维修简单，清洁容易。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。