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冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置及方法
【專利摘要】冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置及方法，所述裝置包括液面判定測量回路、減速電機、PLC或DCS系統(tǒng)、編碼器、鏈輪、電機控制箱、上限開關、鏈條、平衡錘、下限開關和棒式探極（或雙極棒式探極）。所述方法包括：（1）測量棒式探極初始距離，運行PLC或DCS系統(tǒng)、液面判定測量回路，編碼器開始讀取鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)；（2）棒式探極觸碰到高溫熔體時，測量回路接通，讀取鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)；（3）計算得出棒式探極的行程L和液位高度H。本發(fā)明裝置和方法可在冶金爐內(nèi)溫度≤1600℃下進行測量，抗干擾能力強，爐內(nèi)高濃度粉塵、粘渣、結塊不影響測量結果。本發(fā)明裝置測量精度可達厘米級別，可測量泡沫渣、熔渣、熔锍、熔鹽或金屬的高溫熔體。
【專利說明】冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置及方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冶金爐高溫熔體液位測量裝置及方法，具體涉及一種通過檢測高溫熔體的導電性來判斷其液位的冶金爐高溫熔體液位測量裝置及方法。

【背景技術】
[0002]冶金爐正常生產(chǎn)過程中，爐內(nèi)高溫冶金熔體液位的高低直接影響工藝過程的順利進行，因此檢測冶金爐內(nèi)高溫冶金熔體的液位十分必要；尤其是熔池熔煉工藝中，冶金反應均在熔渣中進行,一旦失控則會發(fā)生嚴重的惡性泡沫渣事故，13000C以上的熔渣從爐頂?shù)雀魈幙紫秶姙R而出，嚴重傷害人員安全，將造成重大人身設備事故。
[0003]目前在高爐、焦爐等工藝中已有幾種方法測量高溫固體物料的料位，但均不適用于高溫熔體的環(huán)境。
[0004]射頻電容物位計是基于射頻導納和電容技術引進研發(fā)而成。工作原理是，基于所有物料均有不同的介電常數(shù)，而且其導電率均不同于空氣。將一無線電頻率施加在探頭上，其探頭和容器壁構成電容器，其探頭與介質(zhì)接觸時，由于微小電量的偏移，其所反映的總阻抗發(fā)生變化，這一變化被電路檢測后通過連續(xù)的分析(與預先由靈敏度設置電路建立參考基準相比較)確定周圍環(huán)境(物位)的變化。射頻電容物位計可測量塊狀、顆粒狀、粉末狀等固體物料以及水、溶液、油等液體物位。此種料位計的缺陷在于:工況點預調(diào)好之后，由于物料狀況或環(huán)境狀況變化易產(chǎn)生飄移和誤動作，在高溫、高粉塵熔爐中，由于掛渣和結塊等原因完全不適合使用。
[0005]重錘式料位計由傳感器和控制顯示儀表組成。傳感器采用重錘探測式，各種信號由無機械觸點的磁敏元件取出，運行可靠。傳感器安裝于倉頂，重錘由電機通過不銹鋼帶或不銹鋼纜牽引吊放在倉內(nèi)。儀表控制傳感器自動定時對料位進行探測，每次測量時重錘從頂倉起始位置開始下降，重錘接觸到料面立即返回到倉頂，等待下一次測量。此種測量的缺陷是:其一，在高爐惡劣的環(huán)境中會經(jīng)常出現(xiàn)鋼絲繩亂繩、鋼帶打轉(zhuǎn)，造成斷繩掉錘事故；其二，傳感器測繩力的方法無法測量泡沫和熔體，也無法解決沾渣結塊情況。
[0006]干熄焦爐連續(xù)料位計的測量原理是:將測量探頭安裝在料倉的倉壁上，探頭與倉壁相對形成了一個電容場。探頭為正極，倉壁為負極。料位的上下變化使二極之間的電容量產(chǎn)生增或減。探頭中的脈沖卡可以把物位變化轉(zhuǎn)化為脈沖信號送給控制儀表。控制儀表經(jīng)運算處理后轉(zhuǎn)換為工程量顯示出來，從而實現(xiàn)物位的連續(xù)測量。使得操作人員得知干熄焦的準確高度。其缺陷在于:電極不能承受1200°C以上高溫，電極無法應對掛渣、結塊的干擾。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是，提供一種結構簡單，安裝方便，能長期穩(wěn)定運行，并通過輸出4?20mA標準信號、計數(shù)脈沖信號或者通過RS485能實現(xiàn)遠程實時控制和通訊的冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置。
[0008]本發(fā)明進一步解決的技術問題是，提供一種能克服現(xiàn)有測量方法的不足，滿足熔池熔煉生產(chǎn)過程中檢測爐內(nèi)熔體高度，尤其是泡沫渣熔體高度的要求，以達到有效控制熔池熔煉生產(chǎn)過程中泡沫渣高度、防止發(fā)生噴爐事故和實現(xiàn)本質(zhì)安全生產(chǎn)的目的的冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量方法。
[0009]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置，包括液面判定測量回路、減速電機、PLC或DCS系統(tǒng)、編碼器、鏈輪、電機控制箱、上限開關、鏈條、平衡錘、下限開關和棒式探極；所述PLC或DCS系統(tǒng)分別與液面判定測量回路、編碼器和電機控制箱相連；所述電機控制箱分別與減速電機和平衡錘運行軌道上在上、下極限位置設置的上、下限開關相連；所述減速電機與鏈輪相連，鏈輪同軸安裝編碼器；所述棒式探極通過鏈條與平衡錘相連并跨接在鏈輪和減速電機上；所述棒式探極為單極電極，液面判定測量回路連接棒式探極和金屬爐體與高溫熔體構成測量回路。減速電機可驅(qū)動鏈輪帶動鏈條、棒式探極及平衡錘運動；平衡錘的作用主要是與鏈條和棒式探極保持平衡，以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，當平衡錘接觸上、下限開關時，減速電機均停止運行，保證了系統(tǒng)的安全防護性能。
[0010]進一步，所述棒式探極包括電極、絕緣塊、機械連接頭和耐高溫傳輸導線；所述電極通過絕緣塊與機械連接頭相連，機械連接頭再與鏈條相連，耐高溫傳輸導線連接電極與液面判定測量回路，耐高溫傳輸導線隨棒式探極一起運行；所述電極選用耐高溫的電的良導體鑰、鋼、銅或石墨制成。當高溫熔體爐體為具有導電性的銅水套、鋼水套等金屬爐體時，選用單極電極，單極電極作為測量回路的正極，導電爐體作為測量回路的負極。
[0011]進一步，所述棒式探極由雙極棒式探極替換，液面判定測量回路連接棒式探極正極和棒式探極負極與高溫熔體構成測量回路。
[0012]進一步，所述雙極棒式探極包括棒式探極正極、棒式探極負極、絕緣塊、雙極連接塊和耐高溫傳輸導線；所述棒式探極正極和棒式探極負極分別通過絕緣塊與雙極連接塊相連，雙極連接塊再與鏈條相連，耐高溫傳輸導線分別連接棒式探極正極、棒式探極負極與液面判定測量回路，耐高溫傳輸導線隨棒式探極一起運行；所述棒式探極正極和棒式探極負極選用耐高溫的電的良導體鑰、鋼、銅或石墨制成。當高溫熔體爐體為不具有導電性的如耐火材料的非金屬爐體時，選用雙極棒式探極，雙極棒式探極的正極作為測量回路的正極，雙極棒式探極的負極作為測量回路的負極。
[0013]進一步，所述棒式探極正極和棒式探極負極為同等長度，兩個棒式探極之間用雙極連接塊分隔距離100?3000mm。
[0014]進一步，所述液面判定測量回路和編碼器通過輸出4?20mA標準信號、計數(shù)脈沖信號或者通過RS485與PLC或DCS系統(tǒng)聯(lián)絡。
[0015]本發(fā)明裝置中，絕緣塊和雙極連接塊均為絕緣材料，一般采用塑料王、膠木等，由于此處在測量過程中離高溫爐較遠，所以對溫度的要求不高，一般能耐100°c溫度就能滿足。
[0016]本發(fā)明進一步要解決的技術問題所采用的技術方案是:一種冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量方法，包括以下步驟:
(I)測量高溫熔體爐床底部到棒式探極下端的距離并輸入PLC或DCS系統(tǒng)后，運行PLC或DCS系統(tǒng)，液面判定測量回路啟動，同時，編碼器自動記憶棒式探極下端的起始零點位置，PLC或DCS系統(tǒng)向編碼器發(fā)出采數(shù)信號，開始讀取鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)；
(2)棒式探極在減速電機所帶動鏈條的傳動下向高溫熔體的上表面運動，當棒式探極觸碰到高溫熔體上表面時,液面判定測量回路連接棒式探極和金屬爐體與高溫熔體構成測量回路，液面判定測量回路依據(jù)測量回路的接通信號向PLC或DCS系統(tǒng)發(fā)出傳動系統(tǒng)停止信號，PLC或DCS系統(tǒng)再通過電機控制箱停止減速電機運行，繼而鏈條與棒式探極停止向下運行，同時，PLC或DCS系統(tǒng)讀取編碼器發(fā)出的鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)η讀數(shù)；
(3)PLC或DCS系統(tǒng)依據(jù)傳動鏈輪的半徑R和所讀取的傳動鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)η，利用公式L=2 *R*n，計算出棒式探極的行程L，并根據(jù)步驟(I)中所測高溫熔體爐床底部到棒式探極下端的距離S，利用公式H=S-L,換算成冶金爐內(nèi)高溫熔體液位高度H，同時，PLC或DCS系統(tǒng)指示減速電機反轉(zhuǎn)返回起始零點位置。
[0017]進一步，步驟(2)中，當所述棒式探極為雙極棒式探極時，由液面判定測量回路連接棒式探極正極和棒式探極負極與高溫熔體構成測量回路。
[0018]本發(fā)明方法可適用的高溫熔體有泡沫渣、熔渣、熔锍、熔鹽或金屬等。
[0019]本發(fā)明裝置的工作過程是:將PLC或DCS系統(tǒng)分別與液面判定測量回路、編碼器和電機控制箱相連；電機控制箱分別與減速電機和平衡錘運行軌道上在上、下極限位置設置的上、下限開關相連；減速電機與鏈輪相連，鏈輪同軸安裝編碼器；棒式探極(或雙極棒式探極)通過鏈條與平衡錘相連并跨接在鏈輪和減速電機上。開始測量時，首先，測量高溫熔體爐床底部到棒式探極(或雙極棒式探極)下端的距離并輸入PLC或DCS系統(tǒng)后，運行PLC或DCS系統(tǒng)，液面判定測量回路啟動，同時，編碼器自動記憶棒式探極(或雙極棒式探極)下端的起始零點位置，PLC或DCS系統(tǒng)向編碼器發(fā)出采數(shù)信號，開始讀取鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)；然后，減速電機得電開始運行，棒式探極(或雙極棒式探極)在減速電機所帶動鏈條的傳動下向高溫熔體的上表面運動，當棒式探極(或雙極棒式探極)觸碰到高溫熔體上表面時，液面判定測量回路連接棒式探極(單極電極)和金屬爐體與高溫熔體構成測量回路(當棒式探極為雙極棒式探極時，液面判定測量回路連接棒式探極正極和棒式探極負極與高溫熔體構成測量回路)，液面判定測量回路依據(jù)測量回路的接通信號向PLC或DCS系統(tǒng)發(fā)出傳動系統(tǒng)停止信號，PLC或DCS系統(tǒng)再通過電機控制箱停止減速電機運行，繼而鏈條與棒式探極(或雙極棒式探極)停止向下運行，同時，PLC或DCS系統(tǒng)讀取編碼器發(fā)出的鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)η讀數(shù)；最后，PLC或DCS系統(tǒng)依據(jù)傳動鏈輪的半徑R和所讀取的傳動鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)η，計算出棒式探極(或雙極棒式探極)的行程L，繼而換算成冶金爐內(nèi)高溫熔體液位高度H，同時，PLC或DCS系統(tǒng)指示減速電機反轉(zhuǎn)返回起始零點位置。
[0020]本發(fā)明方法的原理是:依據(jù)高溫熔體與空氣完全不同的導電性，通過棒式探極測量導電性的變化作為棒式探極接觸高溫熔體液面的判斷根據(jù)。液面判定測量回路負責測量高溫熔體的導電性以判斷棒式探極是否到達液面；編碼器通過測量鏈輪的轉(zhuǎn)數(shù)η，自動采集、保持、運算所測棒式探極運行距離，并將其反饋給PLC或DCS系統(tǒng)換算成高溫熔體液位的高度；液面判定測量回路與編碼器的結合實現(xiàn)了高溫熔體液位的測量。采用單極電極的裝置以電極作為測量回路正極，爐體作為測量回路負極，適用于金屬爐體；采用雙極棒式探極的裝置分別以雙極棒式探極的正、負極作為測量回路的正、負極，適用于非金屬爐體。
[0021]本發(fā)明主要有如下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明裝置及方法解決了冶金爐內(nèi)高溫熔體液位的測量問題，由于本發(fā)明方法的棒式探極選用鑰、鋼、銅、石墨等耐高溫的電的良導體制成，在測量工作時間內(nèi)能抗拒高溫，所以在冶金爐溫度不大于1600°C的工藝條件下可以進行正常測量；本發(fā)明所用棒式探極直接接觸高溫熔體，利用棒式探極和高溫熔體、金屬爐體(或者雙極棒式探極正、負極與高溫熔體)構成回路，所以爐內(nèi)高濃度粉塵、粘渣、結塊不影響本方法的測量結果，保證了系統(tǒng)工作的持久運行能力；
(2)測量鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)的編碼器每轉(zhuǎn)可相應發(fā)出500?3000個脈沖，所以本發(fā)明裝置測量精度可達到厘米級別；
(3)通過液面判定與料位測量的有機結合，使高溫熔體液位測量規(guī)避了所有的干擾因素，保證了裝置的長期穩(wěn)定運行；
(4)本發(fā)明裝置的液面判定測量回路具有范圍較廣的適應性，不同物料都適用液面判定測量回路，本發(fā)明裝置適用所有高溫熔體，如泡沫渣、熔渣、熔锍、熔鹽或金屬等；
(5)本發(fā)明裝置通過設置平衡鍾和上、下限開關，提高了系統(tǒng)運行的安全性；當平衡鍾接觸上、下限開關時，減速電機均停止運行；
(6)本發(fā)明裝置所有控制和信號可以與PLC或DCS系統(tǒng)實現(xiàn)通訊，操作及控制性強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置實施例1的結構示意圖；
圖2為本發(fā)明冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置實施例1I的結構示意圖；
圖3 (a)為圖1中A的局部放大圖；
圖3 (b)為圖2中B的局部放大圖。
[0023]圖中:1_液面判定測量回路，2-減速電機，3-PLC或DCS系統(tǒng)，4-編碼器，5-鏈輪，6-電機控制箱，7-上限開關，8-鏈條，9-平衡錘，10-下限開關，11-爐膛，12-高溫熔體，13-金屬爐體，14-檢測口，15-棒式探極，16-耐高溫傳輸導線，17-絕緣塊，18-機械連接頭，19-雙極連接塊，20-棒式探極正極，21-棒式探極負極，22-電極，23-雙極棒式探極。

【具體實施方式】
[0024]下面結合實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0025]實施例1:本發(fā)明冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置實施例1
如圖1所示，本冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置實施例包括液面判定測量回路1、減速電機2、PLC系統(tǒng)3、編碼器4、鏈輪5、電機控制箱6、上限開關7、鏈條8、平衡錘9、下限開關10和棒式探極15 ;所述PLC系統(tǒng)3分別與液面判定測量回路1、編碼器4和電機控制箱6相連；所述電機控制箱6分別與減速電機2和平衡錘9運行軌道上在上、下極限位置設置的上限開關7和下限開關10相連；所述減速電機2與鏈輪5相連，鏈輪5同軸安裝編碼器4 ;所述棒式探極15通過鏈條8與平衡錘9相連并跨接在鏈輪5和減速電機2上；由于本實施例的爐體為金屬水套，液面判定測量回路I連接棒式探極15和金屬爐體13與高溫熔體12構成測量回路；所述棒式探極15包括:電極22、絕緣塊17、機械連接頭18和耐高溫傳輸導線
16;所述電極22通過絕緣塊17與機械連接頭18相連，機械連接頭18再與鏈條8相連，耐高溫傳輸導線16連接電極22與液面判定測量回路I ;所述電極22選用耐高溫的電的良導體銅制成。
[0026]實施例2:利用實施例1之冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置進行富氧側(cè)吹揮發(fā)熔池熔煉爐膛液位測量的方法實施例
包括以下步驟:
(1)測量開始，將爐床底部到棒式探極15起始位置的距離S=5000mm輸入PLC系統(tǒng)3，在PLC系統(tǒng)3上點動運行啟動按鈕，液面判定測量回路I啟動，編碼器4自動記憶棒式探極15下端的起始零點位置，PLC系統(tǒng)3向編碼器4發(fā)出采數(shù)信號，開始讀取鏈輪5轉(zhuǎn)數(shù)；
(2)減速電機2得電開始運行，棒式探極15在減速電機2所帶動鏈條8的傳動下，通過檢測口 14伸入爐膛11，向高溫熔體12的上表面運動，當棒式探極15觸碰到高溫熔體12上表面時，由于高溫熔體12具有導電性，棒式探極15作為正極，銅水套金屬爐體13作為負極，與高溫熔體12和液面判定測量回路I構成測量回路，液面判定測量回路I通過測量回路的連通，來確定棒式探極15所在的位置為熔體的液面，當測量回路導通時，由液面判定測量回路I向PLC系統(tǒng)3發(fā)出傳動系統(tǒng)停止信號(4?20mA標準信號)，PLC系統(tǒng)3通過電機控制箱6停止減速電機2運行，繼而鏈條8和棒式探極15停止向下運行，同時PLC系統(tǒng)3讀取編碼器4發(fā)出的轉(zhuǎn)數(shù)η的累計脈沖數(shù)；
(3)PLC系統(tǒng)3依據(jù)鏈輪5半徑R=50mm和所讀取的傳動鏈輪5轉(zhuǎn)數(shù)7.5轉(zhuǎn)，利用公式1=2 π *R*n=2 π *50*7.5 ^ 2355mm (其中，L為棒式探極15的行程)，然后，依據(jù)爐床底部到棒式探極15下端起始位置的距離S=5000mm，按照公式H=S-L=5000-2355=2645mm，即爐內(nèi)高溫熔體12液位高度H為2645mm，延時2s后，棒式探極15由PLC系統(tǒng)3指示減速電機2依據(jù)計算的行程反轉(zhuǎn)返回起始零點位置。
[0027]實施例3:本發(fā)明冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置實施例1I
如圖2所示，本發(fā)明冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置實施例包括液面判定測量回路1、減速電機2、PLC系統(tǒng)3、編碼器4、鏈輪5、電機控制箱6、上限開關7、鏈條8、平衡錘9、下限開關10和雙極棒式探極23 ;所述PLC系統(tǒng)3分別與液面判定測量回路1、編碼器4和電機控制箱6相連；所述電機控制箱6分別與減速電機2和平衡錘9運行軌道上在上、下極限位置設置的上限開關7和下限開關10相連；所述減速電機2與鏈輪5相連，鏈輪5同軸安裝編碼器4 ;所述雙極棒式探極23通過鏈條8與平衡錘9相連并跨接在鏈輪5和減速電機2上；由于本實施例的爐體是耐火磚，為非金屬，液面判定測量回路I連接棒式探極正極20和棒式探極負極21與高溫熔體12構成測量回路；所述雙極棒式探極23包括:棒式探極正極20、棒式探極負極21、絕緣塊17、雙極連接塊19和耐高溫傳輸導線16 ;所述棒式探極正極20和棒式探極負極21分別通過絕緣塊17與雙極連接塊19相連，雙極連接塊19再與鏈條8相連，耐高溫傳輸導線16分別連接棒式探極正極20、棒式探極負極21與液面判定測量回路I ;所述棒式探極正極20和棒式探極負極21選用耐高溫的電的良導體鋼制成；所述棒式探極正極20和棒式探極負極21之間用塑料王制得的雙極連接塊19分隔300mm。
[0028]實施例4:利用實施例3之冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置進行鼓風爐前床液位的測量方法實施例
包括以下步驟:
(I)測量開始，將爐床底部到雙極棒式探極23下端的距離S=3000mm輸入PLC系統(tǒng)3，在PLC系統(tǒng)3上點動運行啟動按鈕，液面判定測量回路I啟動，編碼器4自動記憶雙極棒式探極23下端的起始零點位置，PLC系統(tǒng)3向編碼器4發(fā)出采數(shù)信號，開始讀取鏈輪5轉(zhuǎn)數(shù)； (2)減速電機2得電開始運行，雙極棒式探極23在減速電機2所帶動鏈條8的傳動下，通過檢測口 14伸入爐膛11，向高溫熔體12的上表面運動，當雙極棒式探極23觸碰到高溫熔體12上表面時，由于高溫熔體12具有導電性，棒式探極正極20作為正極，棒式探極負極21作為負極，與高溫熔體12和液面判定測量回路I構成測量回路，液面判定測量回路I通過測量回路的連通，來確定雙極棒式探極23所在的位置為熔體的液面，當測量回路導通時，由液面判定測量回路I向PLC系統(tǒng)3發(fā)出傳動系統(tǒng)停止信號(RS485)，PLC系統(tǒng)3通過電機控制箱6停止減速電機2運行，繼而鏈條8與雙極棒式探極23停止向下運行，同時PLC系統(tǒng)3讀取編碼器4發(fā)出的轉(zhuǎn)數(shù)η的累計脈沖數(shù)；
(3)PLC系統(tǒng)3依據(jù)鏈輪5半徑R=50mm和所讀取的傳動鏈輪5轉(zhuǎn)數(shù)8轉(zhuǎn)，利用公式1=2 π *R*n=2 π *50*8 ^ 2512mm (其中，L為雙極棒式探極23的行程),然后，依據(jù)爐床底部到雙極棒式探極23下端的距離S=3000mm,按照公式H=S-L=3000-2512=488mm,即爐內(nèi)高溫熔體12液位高度H為488mm，延時2s后，雙極棒式探極23由PLC系統(tǒng)3指示減速電機2依據(jù)計算的行程反轉(zhuǎn)返回起始零點位置。
【權利要求】
1.一種冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置，其特征在于:包括液面判定測量回路、減速電機、PLC或DCS系統(tǒng)、編碼器、鏈輪、電機控制箱、上限開關、鏈條、平衡錘、下限開關和棒式探極；所述PLC或DCS系統(tǒng)分別與液面判定測量回路、編碼器和電機控制箱相連；所述電機控制箱分別與減速電機和平衡錘運行軌道上在上、下極限位置設置的上、下限開關相連；所述減速電機與鏈輪相連，鏈輪同軸安裝編碼器；所述棒式探極通過鏈條與平衡錘相連并跨接在鏈輪和減速電機上；所述棒式探極為單極電極，液面判定測量回路連接棒式探極和金屬爐體與高溫熔體構成測量回路。
2.根據(jù)權利要求1所述冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置，其特征在于:所述棒式探極包括電極、絕緣塊、機械連接頭和耐高溫傳輸導線；所述電極通過絕緣塊與機械連接頭相連，機械連接頭再與鏈條相連，耐高溫傳輸導線連接電極與液面判定測量回路；所述電極選用耐高溫的電的良導體鑰、鋼、銅或石墨制成。
3.根據(jù)權利要求1所述冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置，其特征在于:所述棒式探極由雙極棒式探極替換，液面判定測量回路連接棒式探極正極和棒式探極負極與高溫熔體構成測量回路。
4.根據(jù)權利要求3所述冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置，其特征在于:所述雙極棒式探極包括棒式探極正極、棒式探極負極、絕緣塊、雙極連接塊和耐高溫傳輸導線；所述棒式探極正極和棒式探極負極分別通過絕緣塊與雙極連接塊相連，雙極連接塊再與鏈條相連，耐高溫傳輸導線分別連接棒式探極正極、棒式探極負極與液面判定測量回路；所述棒式探極正極和棒式探極負極選用耐高溫的電的良導體鑰、鋼、銅或石墨制成。
5.根據(jù)權利要求4所述冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置，其特征在于:所述棒式探極正極和棒式探極負極為同等長度，兩個棒式探極之間用雙極連接塊分隔距離100?3000mmo
6.根據(jù)權利要求1?5之一所述冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置，其特征在于:所述液面判定測量回路和編碼器通過輸出4?20mA標準信號、計數(shù)脈沖信號或者通過RS485與PLC或DCS系統(tǒng)聯(lián)絡。
7.一種利用權利要求1?6之一所述冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量裝置進行測量的冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)測量高溫熔體爐床底部到棒式探極下端的距離并輸入PLC或DCS系統(tǒng)后，運行PLC或DCS系統(tǒng)，液面判定測量回路啟動，同時，編碼器自動記憶棒式探極下端的起始零點位置，PLC或DCS系統(tǒng)向編碼器發(fā)出采數(shù)信號，開始讀取鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)； (2)棒式探極在減速電機所帶動鏈條的傳動下向高溫熔體的上表面運動，當棒式探極觸碰到高溫熔體上表面時,液面判定測量回路連接棒式探極和金屬爐體與高溫熔體構成測量回路，液面判定測量回路依據(jù)測量回路的接通信號向PLC或DCS系統(tǒng)發(fā)出傳動系統(tǒng)停止信號，PLC或DCS系統(tǒng)再通過電機控制箱停止減速電機運行，繼而鏈條與棒式探極停止向下運行，同時，PLC或DCS系統(tǒng)讀取編碼器發(fā)出的鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)η讀數(shù)； (3)PLC或DCS系統(tǒng)依據(jù)傳動鏈輪的半徑R和所讀取的傳動鏈輪轉(zhuǎn)數(shù)η，利用公式L=2 *R*n，計算出棒式探極的行程L，并根據(jù)步驟(I)中所測高溫熔體爐床底部到棒式探極下端的距離S，利用公式H=S-L,換算成冶金爐內(nèi)高溫熔體液位高度H，同時，PLC或DCS系統(tǒng)指示減速電機反轉(zhuǎn)返回起始零點位置。
8.根據(jù)權利要求7所述冶金爐內(nèi)高溫熔體液位測量方法，其特征在于:步驟(2)中，當所述棒式探極為雙極棒式探極時，由液面判定測量回路連接棒式探極正極和棒式探極負極與高溫熔體構成測量回路。
【文檔編號】G01F23/00GK104198011SQ201410480817
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年9月19日 優(yōu)先權日:2014年9月19日
【發(fā)明者】曾樂泉, 鄧衛(wèi)華, 廖光榮, 戴永俊, 鄒聲洪 申請人:錫礦山閃星銻業(yè)有限責任公司