[实用新型]基于双光比色的红外AOD炉测温光路系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种冶金行业炼钢炉冶炼的在线温度检测系统，特别涉及一种基于双光比色的红外AOD炉测温光路系统。

背景技术

炼钢的终点值包括温度、压力及钢液成分，特别是终点温度的命中率是提高生产率和产品质量的关键。在炼钢过程的高温条件下，在线实时连续监控炉温，能对整个炼钢过程进行精确的控制，并得出终点温度，准确控制炼钢终点，可大大减少能源消耗、提高出钢质量。

但在炉温测量方面，传统对炉温的判断往往采用肉眼观察的方法，该方法完全依赖个人的经验，因而精度很低，难以很好的控制冶炼过程，无法按最佳冶炼曲线进行，特别对终点也很难很好的控制，不但会消耗大量的能量，而且成品率低。目前较先进的方法采用高温热电偶进行投弹式测温，虽然能获得较为准确的温度，但是由于高温热电偶价格非常昂贵，而且为一次性使用，因此只能得到几个关键点的温度，不可能对整个过程进行有效的监控，而且何时投弹测温同样依赖人的经验，不一定得到关键点的温度，实际降低了测温的有效性和精度。

目前较先进的方法是采用红外测温，测点一般位于底枪，底枪一般为内外管的双层结构，从炉的侧壁深入底部，底枪的内管吹入氩氧(或者以氮代氩)混合气体，而外管则吹入冷却剂，在精炼的时候通氩气冷却，非吹炼的空隙时间则改吹压缩空气或氮气。红外测温方式能获得较为准确的炉内温度，但是目前采用的方法是从炉内测点得到红外光后，再通过光纤传导出来，最后由位于炉外的红外温度测量系统得到温度信息，并计算得到温度值，也就是说主要的光路系统及全部的电路都位于炉外。由于炉外的温度也较高，特别在倾炉的时候，而光纤本身的耐温并不是很高，需要特殊的保护，而且光纤本身的长度不宜过长，不但损耗大而且炉转动、倾炉时的移动受到限制，因此使用受到很大的限制，且寿命较低。因此成本较高，可靠性差而且没有从根本上解决能源消耗大和成品率低的问题。

发明内容

本实用新型的目的是要解决光纤传输温度信号存在的上述问题，而提供一种基于双光比色的红外AOD炉测温光路系统。

本实用新型是由冷却单元、光路系统、底枪测温单元组成，冷却单元是由光路及低吹气体通路和冷却气体通路构成，光路及低吹气体通路与光路系统相连通，光路及低吹气体通路具有低吹气体入口，底枪测温单元具有冷却气体入口，冷却气体通路包裹在光路及低吹气体通路外，冷却气体通路与测温单元连通，冷却气体由冷却气体入口进入对底枪测温单元和光路系统冷却后，从冷却气体通路流出，光路系统是由密封光窗、反光镜、分光镜和滤光片组成，密封光窗设置在前部，密封光窗的后部依次设置反光镜、分光镜和滤光片；底枪测温单元是由红外传感器、控制单元及RF无线发射单元组成；电源向底枪测温单元供电。

本实用新型的工作过程是：

炉内测点的发出的光线沿着底枪内管直线传导到密封光窗，密封光窗选用红外玻璃，使得红外光直接无损地通过密封光窗进入位于底枪后端的光路系统，进入光路系统的红外光首先进入分光镜，分光片选用半反射半透过型，该分光片将大于900nm的红外光反射出去，而透射过900nm以下的红外光。反射的900nm以上的红外光经过全反光镜反射至1000nm中心频率的分子滤光片上，通过滤光片的红外线就只剩下中心波长为1000nm的红外光线，然后被位于滤光片之后的红外传感器拾取送到前置放大器；另一部分光透过900nm以下的红外光直接射入中心波长为800nm的滤光片上，得到中心波长为800nm的红外光线，被另一个红外传感器拾取后，送到另一路前置放大器中，来实现双光比色的运算。光电传感器转换为电信号，再经过两路的前置放大、滤波、放大倍率调整电路，然后进入A/D转换器转换为数字信号进入微处理器计算温度值，最后由RF无线发射单元发送出去。

本实用新型的有益效果：本发明采用RF无线传输的方式进行信号传递，炉内得到红外光直接入分光系统，然后就地转换为电信号，最后经过放大滤波A/D转换进入微处理器计算温度值，并由无线模块发送出去，控制室得到这个温度值再根据吹入气体的含量、流量等条件修正后得到最终的炉内温度。如此，不使用光纤传输温度信号，炉转动、倾炉时的移动不受限制，可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式