一種熔融液體溫度連續(xù)測量裝置的制造方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及黑體空腔輻射高溫測定，特別涉及一種用于連續(xù)測量熔融液體溫度的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在冶金和玻璃生產(chǎn)等行業(yè)中，實現(xiàn)對熔融金屬、玻璃等溫度的連續(xù)測量對調(diào)整生產(chǎn)工藝、降低能耗、提高質(zhì)量有重要意義。
[0003]美國專利US5180228公開了一種鐵水或鋼水溫度測量的方法及裝置，如圖1所示，該技術(shù)方案利用黑體空腔輻射測溫技術(shù)，具體方案為:一端開口的測溫管11插入鐵水或鋼水14中，鐵水或鋼水14表面漂浮渣13，測溫管11上端連接連接管12。工作方式為:測溫管11插入鐵水或鋼水14中，插入深度與測溫管11內(nèi)徑之比大于10，此時測溫管11接近為一黑體空腔，底端感知鐵水或鋼水14的溫度并發(fā)出輻射，接收所述輻射，經(jīng)過分析得到鐵水或鋼水14的溫度。測溫管11使用鋯系陶瓷，成本高。為了提高昂貴的測溫管11的使用壽命，在所述測溫管11外設置了可浮在渣13上的環(huán)形保護器15，把渣13與測溫管11隔離開來，避免了在測溫過程中渣13侵蝕所述測溫管11，大大提高了測溫管11的使用壽命。上述技術(shù)方案實現(xiàn)了對鐵水或鋼水溫度的連續(xù)測量，但也有如下不足:1、結(jié)構(gòu)復雜，需要專門配備一個新部件:環(huán)形保護器；2、測溫精度低，由于是利用黑體空腔技術(shù)進行輻射測溫，因此對插入液面的深度與測溫管的內(nèi)徑之比有要求:通常大于某一特定值，而在整個測溫過程中，液面是不斷波動的，造成測溫管插入深度會隨著液面的波動而波動，然而上述技術(shù)方案中又是固定測溫管的位置，因此，當液面下降時，如煉鋼連鑄工藝中更換大包時，中間包鋼水液面通常會有較大幅度的下降，會出現(xiàn)插入深度不足，此時測溫管不能被視為黑體空腔，進而造成測溫精度嚴重下降。
[0004]日本專利JP7-12650公開了一種用于熔融金屬連續(xù)測溫的輻射溫度計裝置，如圖2所示，該裝置也是利用黑體空腔輻射測溫技術(shù)，具體技術(shù)方案為:該裝置包括測溫管23及測溫探頭、分析儀表24。工作方式為:測溫管23插入熔池21中的熔融金屬22中一定深度，使測溫管23接近于一個黑體，測溫管23的底端感知熔融金屬溫度并發(fā)出輻射，測溫探頭接收所述輻射信號，經(jīng)所述分析儀表24分析后得到熔融金屬22的溫度。該裝置實現(xiàn)了對熔融金屬內(nèi)部溫度的連續(xù)測量，但也有如下不足:
[0005]1、測溫管成本高，體現(xiàn)在以下方面:第一，在測溫過程中，測溫管的位置固定，插入熔融金屬的長度有限(測溫管滿足黑體空腔需要即可)，液面之上的測溫管長度較長(尤其是當液面下降時)，而這部分測溫管并沒有起到測溫作用，浪費了這部分測溫管，提高了測溫成本。第二，為了滿足黑體空腔的要求，測溫管插入深度與內(nèi)徑之比必須大于某一特定值，而由于模具的限制(測溫管越長，所需的內(nèi)腔模具也就越長，為保證模具強度，模具的直徑就必須越大)，此類測溫管內(nèi)腔直徑通常比較大，因此插入深度也就比較大，造成測溫管總長度比較大。通常使用的測溫管長度為IlOOmm左右，如果采用價格低廉的鋁碳材料，重15公斤，而鋁碳材料價格為30000元/噸，因此每根測溫管的造價約為450元，采用鋯系陶瓷的測溫管價格更高。第三，熔融液體如鋼水表面會有一層侵蝕性很強的渣，因此，測溫管往往是在渣線處斷裂，使用壽命大大下降。渣線處理手段有兩種:一種是加大測溫管在渣線位置的壁厚，另一種是強化測溫管在渣線位置的材料(加強材料的成本很高)。對于位置固定的測溫管，液面渣線波動，且不同應用場合渣線位置不同，所以，測溫管若要進行渣線處理，則必須處理很長的范圍(比如200mm)才能保證其普適性。測溫管壁厚的增大提高了測溫管的質(zhì)量:會從15公斤提高到16公斤，如采用價格低廉的鋁碳管，每天更換一根測溫管，則每個應用點每年的耗材費用就超過17萬元，因此，降低測溫的運行成本成了業(yè)界急需解決的問題。
[0006]2、測溫管加工難，由于上述方案中使用的測溫管較長，而要在較長的測溫管內(nèi)加工出較小的內(nèi)徑很難，對模具的要求也高。
[0007]3、測溫精度低，由于是利用黑體空腔技術(shù)進行輻射測溫，因此對插入液面的深度與測溫管的內(nèi)徑之比有要求:通常大于某一特定值，而在整個測溫過程中，液面是不斷波動的，造成測溫管插入深度會隨著液面的波動而波動，然而上述技術(shù)方案中又是固定測溫管的位置，因此，當液面下降時，會出現(xiàn)插入深度不足，此時測溫管不能被視為黑體空腔，從而造成測溫精度嚴重下降。
[0008]如圖3所示，中國專利CN1116593C公開了一種和上述日本專利類似的鋼水溫度連續(xù)測量方法以及測溫管。還有較多專利文獻公開了和上述技術(shù)方案類似的方法和裝置，如日本專利平4-166730、俄羅斯專利RU2150091C1、中國專利CN2788937Y和CN101071079A等，但都具有和上述方法及裝置相同的不足。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供了一種成本低、部件加工容易、測溫精度高的熔融液體溫度連續(xù)測量裝置。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:
[0011]一種熔融液體溫度連續(xù)測量裝置，包括傳感器、分析儀表，所述傳感器包括一端開口一端封閉的測溫管、與測溫管連接的連接管、測溫探頭；所述測量裝置還進一步包括:
[0012]定位模塊，所述傳感器穿過并與所述定位裝置間滑動或滾動配合；
[0013]液位檢測模塊，所述液體檢測模塊檢測所述熔融液體的液位；
[0014]驅(qū)動模塊，所述驅(qū)動模塊用于根據(jù)所述液位檢測模塊的輸出結(jié)果而驅(qū)動所述傳感器，使所述測溫管插入熔融液體的深度不低于設定深度。
[0015]本實用新型的基本原理是:通過設計液位檢測和測溫管驅(qū)動，從而使測溫管插入設定深度，設定深度與測溫管內(nèi)徑的比例關系滿足測溫管接近黑體空腔的需要，如比例為14 ;當液面波動時，通過液位檢測模塊去檢測液位波動，從而通過驅(qū)動傳感器，使得測溫管插入熔融液體的深度保持不低于設定深度，使測溫管始終接近于黑體空腔。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果:
[0017]1、測溫管成本低，體現(xiàn)在以下方面:第一，無論液面如何波動，測溫管的插入深度不低于設定深度，可設定為固定值，不會出現(xiàn)過剩的情況(插入深度與測溫管內(nèi)徑比例很大時也沒有更好的效果)，因此，保證黑體空腔的同時最大限度地減少了液面以下測溫管的浪費，從而節(jié)省了成本；第二，與傳統(tǒng)的位置固定的測溫管相比，本實用新型所述測溫管液面以上的長度固定，因此，只需要伸出液面較短距離(比如150mm)即可滿足測溫需求，因此，液面以上的測溫管成本得以最大限度的減少；第三，測溫管總長較短，因此在加工過程中可以把測溫管的內(nèi)徑做得很小，相應地又可以縮短測溫管的插入液面以下的長度(測溫管的插入深度與內(nèi)徑滿足一定比例才能使測溫管接近黑體空腔)，降低了測溫管的質(zhì)量；第四，所述測溫管接觸渣線的位置固定，只需要使接觸渣線的很短部分的壁厚加大(比如50mm)，降低了測溫管的質(zhì)量，縮減了成本?？傮w上來說，在保證測溫管使用壽命不降低的情況下，測溫管的長度可以縮短約50%，測溫管整體成本也可縮減約50%。
[0018]2、測溫管長度短，加工出小的內(nèi)徑容易。
[0019]3、測溫精度高，由于是使傳感器插入熔融液體中，且其插入熔融液體的深度固定，因此，熔