[发明专利]高炉炉腔温度在线检测装置及检测方法

权利要求书

1.高炉炉腔温度在线检测装置，其炉身结构包括：法兰(8)、炉壳(9)、冷却壁(10)、炉衬(16)，其特征在于：在炉身处至少设置一根金属测杆(11)，金属测杆(11)的冷端置于炉身外通过法兰盘(8)与炉壳(9)固定，金属测杆(11)的热端位于炉腔表面(17)，在金属测杆(11)冷端端部设有测距传感器(6)并通过导线与测距信号(1)连接，在金属测杆(11)的轴线方向上设有凹槽，凹槽内至少设置两个测温传感器(12、15)，测温传感器(12、15)上的导线与炉身外的测温信号(2、3)连接。

2.根据权利要求1所述高炉炉腔温度在线检测装置，其特征在于：在金属测杆(11)的轴线方向上的凹槽内设有备用测温传感器(13、14)，备用测温传感器(13、14)上的导线与炉身外的备用测温信号(4、5)连接。

3.根据权利要求1所述高炉炉腔温度在线检测装置，其特征在于：测距传感器(6)外装有保护盒(7)，测距信号(1)，测温信号(2、3)及备用信号(4、5)均通过它于下位机实现联接。

4.根据权利要求1所述高炉炉腔温度在线检测装置，其特征在于：炉衬(16)与金属测杆11的缝隙处充满填料。

5.高炉炉腔温度在线检测方法，其特征在于：将埋入炉身中的金属测杆(11)作为传播介质，把金属测杆(11)中的热传导看作是无内热源的、稳态的一维导热过程，设定冷却壁(10)与炉衬(16)界面处为坐标零点，利用超声波测距，通过安装在金属测杆(11)冷端的测距传感器(6)，得到金属测杆(11)的长度信号，由下位机将长度信号经过处理送达上位机，计算出炉衬(16)处金属测杆(11)的长度x；由于炉衬(16)处的金属测杆(11)上的测温传感器(12、15)与坐标零点的之间距离为已知x₁、x₄，试将测温传感器(12、15)处的温度信号通过下位机传至上位机，得测温传感器(12、15)处的温度T₁和T₄，通过下式即可计算出测杆热端即炉腔表面(17)的温度T：

λ0T+12αT2=Cx+C1]]>

其中λ₀为金属测杆(11)在0℃时的导热系数，α为金属测杆(11)的温度系数，C和C₁是待定系数，它们的数值由x₁、x₄处金属测杆(11)上的温度T₁和T₄来决定，金属测杆(11)中预设置的测温传感器(13、14)以及它们的信号线(4、5)为备用，以便测温传感器(15)随着炉衬的侵蚀被烧损的情况下，提供新的测温点。