[发明专利]一种远程还原炉流量监控系统

说明书

为了避免现有技术中存在的上述不足之处，使气体流量测量较为容易地实施，本发明提供了一种远程还原炉流量监控系统，用于对某种供给还原炉的气体进行流量监控，包括管道子系统、超声波检测子系统、处理子系统，其中，所述超声波检测子系统被设置在所述管道子系统内部，且处理子系统用于从所述超声波检测子系统获得向还原炉供气的流量监控信息。超声波流量检测天然地具有大量程比，因此相对现有技术而言不但降低了管道铺设成本，更适用于更大范围两成比变化的工业生产应用。

技术领域

本发明涉及气体流量监控技术领域，更具体地，涉及一种远程还原炉流量监控系统。

背景技术

目前，多晶硅的生产主要采用改良西门子法。在改良西门子法中，三氯氢硅的氢还原过程所发生的主要反应是三氯氢硅被氢气还原生成硅和氯化氢。根据改良西门子法的要求，在生产过程中测量进入还原炉的氢气和三氯氢硅流量，通过比值控制来生产出多晶硅。两种气体的流量的比值关系着多晶硅的品质。

经检索，申请号为CN201310703754.9的中国发明专利申请公开了一种还原炉流量精确测量的方法，它采用多管并联方式，采用计算机采集系统进行流量采集、数据存储、监督管理以及网络通讯。在流量计的量程范围内，流量计显示值乘以支管的流通数量就可以通过公式换算出总管的流量，当流量值显示超出量程范围时，通过增加并联支管的开通数量来分流，以实现小流量计测量更大流量范围的目的，达到了宽量程比流量测量的目的。

然而，这种方式主要是从普通的小量程流量计的角度提出的，其并未明确记载修正系数，对本领域技术人员而言，为了获得精确的流量测量，实施时通过大量实验重新获得是较为困难的。

发明内容

为了避免现有技术中存在的上述不足之处，使气体流量测量较为容易地实施，本发明提供了一种远程还原炉流量监控系统，包括管道子系统、超声波检测子系统、处理子系统，其中，所述超声波检测子系统被设置在所述管道子系统内部，且处理子系统用于从所述超声波检测子系统获得向还原炉供气的流量监控信息。

进一步地，所述管道子系统包括第一供气管道、第二供气管道和第三供气管道，所述第一供气管道、第二供气管道和第三供气管道用于向还原炉提供气体，其内径均为r、长度均L，材质相同且彼此平行地设置。

进一步地，所述超声波检测子系统包括N个第一超声波检测单元、2N个第二超声波检测单元和4N个第三超声波检测单元，N个第一超声波检测单元设置于所述第一供气管道内，2N个第二超声波检测单元设置于第二供气管道内，4N个第二超声波检测单元设置于所述第三供气管道内，其中N为大于2的自然数。

进一步地，所述处理子系统包括处理单元，所述处理单元根据所述第一超声波检测单元、第二超声波检测单元和第三超声波检测单元对所述气体进行流量监控。

进一步地，所述N个第一超声波检测单元以沿所述第一供气管道长度方向延伸的直线方向、以间隔D_i设置，其中所述D_i满足：D_i+1＝2×D_i，i＝1，2，…，N-1。

进一步地，所述N个第二超声波检测单元以沿所述第二供气管道长度方向延伸的第一直线方向、以间隔E_i设置，其中所述E_i满足：E_i+1＝2×E_i，i＝1，2，…，N-1；另外N个第二超声波检测单元以沿所述第二供气管道长度方向延伸的第二直线方向、以间隔E_i设置，其中所述E’_i满足：E’_i＝(1/2)×(E_i+E_i-1)，且所述第二直线方向与所述第一直线方向相对于第二供气管道长度方向上的轴线呈90度，其中E₀＝0。