專利名稱：一種在線測量高爐料面的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種高爐的檢測裝置與方法，進一步涉及一種在線測量高爐料面的方法和系統(tǒng)。
背景技術：
高爐內的高溫環(huán)境，使其爐內料面的幾何外形觀測成為了實踐中的難題。急需一種簡單、可靠的在線測量高爐料面的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡單、可靠的在線測量高爐料面的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明的技術方案如下一種在線測量高爐料面的方法，包括一種測距裝置I圍繞高爐頂蓋2—個固定點O1，在垂直于水平面的一個平面內旋轉；在所述平面內建立垂直的二維坐標系,坐標原點選擇在高爐壁的底端O2，橫軸位于高爐的水平底面3，縱軸位于高爐側壁4的垂直方向；固定點O1的橫、縱坐標分別定義為XpY1,所述測距裝置測得物料點A與固定點O1之間的距離La，以及物料點A與固定點O1之間連線與垂直防線的夾角β ;
物料點A的橫坐標數(shù)值XfXi+LA— β，物料點A的縱坐標數(shù)值Ya=Y1-Lahccjs β ,一系列物料點連接起來就構成了在一個剖面內的料面輪廓。在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，所述高爐包括圓柱形或圓錐形側壁4，頂蓋2，水平底面3 ;包括測距裝置1，位于頂蓋2上，圍繞一個固定點O1旋轉，測得物料點A與固定點O1之間的距離La ；角度執(zhí)行器11，驅動測距裝置旋轉，并可獲得物料點A與固定點O1之間連線與垂直防線的夾角β。所述測距裝置優(yōu)選激光測距儀。作為進一步優(yōu)選方案還包括一個人孔蓋12 ;所述激光測距儀和角度執(zhí)行器位于一個與爐內相隔絕的腔體內，所述腔體與人孔蓋固定連接，該腔體包括上表面21，第一下表面22，第二下表面23，第一立面24，第二立面25，第三立面26 ;涂在腔體與高爐相接處面上的隔熱涂層30 ;位于第一下表面上的光線透過孔31，其上覆蓋隔熱玻璃32，所述激光測距儀額光線通過隔熱玻璃到達物料。作為更進一步優(yōu)選方案，還包括位于人孔蓋上的第四立面27 ;所述上表面，第一下表面，第二下表面，第一立面，第二立面，第三立面，第四立面圍成一個封閉腔體；在第一立面、第二立面、第三立面內分別放置第一副立面44、第二副立面45、第三副立面46 ;加上第四立面，圍繞形成一個夾層空腔40 ;在第四立面上分別設置夾層空腔入口 61、出口 62，可以輸入、輸出冷卻介質；所述第一副立面、第二副立面、第三副立面、第四立面圍繞形成內層空腔50。在第四立面上分別設置內層空腔入口 63、出口 64，可以輸入、輸出氣態(tài)冷卻介質；在第一下表面上的光線透過孔附近放置一個與外部連通的氣體噴嘴81，用于清理隔熱玻璃上的浮塵。所述夾層中的冷卻介質選擇睡，所述氣體選擇氮氣。本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術的優(yōu)點在于僅僅米用一個測距儀和一個角度位移傳感器，就可以獲得料面的坐標，進而連線形成物料的輪廓線。


圖1是高爐測量方法的實現(xiàn)示意圖。圖中，I代表測距裝置，2代表高爐頂蓋，3代表高爐水平底面，4代表高爐側壁，A代表物料點，O1代表固定點，O2代表坐標原點，β代表物料點與固定點之間連線與垂直方向的夾角。圖2是測量裝置的結構示意圖。圖中，12代表人孔蓋，21代表上表面，22代表第一下表面，23代表第二下表面，24代表第一立面，27代表第四立面，31代表光線透過孔，81代表氣體噴嘴。圖3是圖2沿A-A方向的剖視圖。圖中，11代表角度執(zhí)行器，30代表隔熱涂層，32代表耐熱玻璃，33代表壓板。圖4是圖2沿B-B方向的剖視圖。圖中，25代表第二立面，26代表第三立面，40代表夾層空腔，44代表第一副立面，45代表第二副立面，46代表第三副立面，50代表內層空腔。圖5是圖2沿C方向的視圖。圖中，61代表夾層空腔入口，62代表夾層空腔出口，63代表內層空腔入口，64代表內層空腔出口，71、72代表線孔。
具體實施例方式實施例1 :一種在線測量高爐料面的方法，包括一種測距裝置I圍繞高爐頂蓋2—個固定點O1，在垂直于水平面的一個平面內旋轉；在所述平面內建立垂直的二維坐標系,坐標原點選擇在高爐壁的底端O2，橫軸位于高爐的水平底面3，縱軸位于高爐側壁4的垂直方向；固定點O1的橫、縱坐標分別定義為XpY1,所述測距裝置測得物料點A與固定點O1之間的距離La，以及物料點A與固定點O1之間連線與垂直防線的夾角β ;物料點A的橫坐標數(shù)值β ,物料點A的縱坐標數(shù)值Ya=Y1-Lahccjs β ,一系列物料點連接起來就構成了在一個剖面內的料面輪廓。在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，所述高爐包括圓柱形或圓錐形側壁4，頂蓋2，水平底面3 ;包括激光測距儀1，位于頂蓋2上，圍繞一個固定點O1旋轉，測得物料點A與固定點O1之間的距離La ；角度執(zhí)行器11，驅動測距裝置旋轉，并可獲得物料點A與固定點O1之間連線與垂直防線的夾角β。一個人孔蓋12 ;所述激光測距儀和角度執(zhí)行器位于一個與爐內相隔絕的腔體內，所述腔體與人孔蓋固定連接，該腔體包括上表面21，第一下表面22，第二下表面23，第一立面24，第二立面25，第三立面26 ;涂在腔體與高爐相接處面上的隔熱涂層30 ;位于第一下表面上的光線透過孔31，其上覆蓋隔熱玻璃32，所述激光測距儀額光線通過隔熱玻璃到達物料。還包括位于人孔蓋上的第四立面27 ;所述上表面，第一下表面，第二下表面，第一立面，第二立面，第三立面，第四立面圍成一個封閉腔體；在第一立面、第二立面、第三立面內分別放置第一副立面44、第二副立面45、第三副立面46 ;加上第四立面，圍繞形成一個夾層空腔40 ;在第四立面上分別設置夾層空腔入口 61、出口 62，可以輸入、輸出冷卻介質；所述第一副立面、第二副立面、第三副立面、第四立面圍繞形成內層空腔50。在第四立面上分別設置內層空腔入口 63、出口 64，可以輸入、輸出氣態(tài)冷卻介質；在第一下表面上的光線透過孔附近放置一個與外部連通的氣體噴嘴81，用于清理隔熱玻璃上的浮塵。所述夾層中 的冷卻介質選擇水，所述氣體選擇氮氣。
權利要求
1.ー種在線測量高爐料面的方法，在所述平面內建立垂直的ニ維坐標系，坐標原點(O2)選擇在高爐壁的底端，橫軸位于高爐的水平底面(3)，縱軸位于高爐側壁(4)的垂直方向；固定點(O1)的橫、縱坐標分別定義為X1. Y1，其特征在于，包括 一種測距裝置(1)，圍繞高爐頂蓋(2)的ー個固定點(O1),在垂直于水平面的ー個平面內旋轉；所述測距裝置測得物料點(A)與固定點(O1)之間的距離La，以及物料點(A)與固定點(O1)之間連線與垂直方向的夾角3 ； 物料點(A)的橫坐標數(shù)值Xa=XJLa *Sinf3 , 物料點(A)的縱坐標數(shù)值Ya=Y1-Lah^s & , 一系列物料點連接起來就構成了在一個剖面內的料面輪廓。
2.在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，所述高爐包括圓柱形或圓錐形側壁(4)，頂蓋(2)，水平底面(3);其特征在于，還包括 測距裝置(1)，位于頂蓋(2)上，圍繞ー個固定點(O1)旋轉，測得物料點(A)與固定點(O1)之間的距離La; 角度執(zhí)行器(11)，驅動測距裝置旋轉，并可獲得物料點(A)與固定點(O1)之間連線與垂直防線的夾角3。
3.根據(jù)權利要求2所述在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，其特征在于，所述測距裝置為激光測距儀。
4.根據(jù)權利要求3所述在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，其特征在于，還包括一個人孔蓋(12);所述激光測距儀和角度執(zhí)行器位于ー個與爐內相隔絕的腔體內，所述腔體與人孔蓋固定連接，該腔體包括上表面(21),第一下表面(22),第二下表面(23),第一立面(24),第二立面(25)，第三立面(26);涂在腔體與高爐相接處面上的隔熱涂層(30)； 位于第一下表面上的光線透過孔(31)，其上覆蓋隔熱玻璃(32)，所述激光測距儀額光線通過隔熱玻璃到達物料。
5.根據(jù)權利要求4所述在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，其特征在于，還包括位于人孔蓋上的第四立面(27);所述上表面，第一下表面，第二下表面，第一立面，第二立面，第三立面，第四立面圍成ー個封閉腔體。
6.根據(jù)權利要求5所述在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，其特征在于，在第一立面、第二立面、第三立面內分別放置第一副立面(44)、第二副立面(45)、第三副立面(46);加上第四立面，圍繞形成一個夾層空腔(40);在第四立面上分別設置夾層空腔入口(61)、出口(62)，可以輸入、輸出冷卻介質。
7.根據(jù)權利要求6所述在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一副立面、第二副立面、第三副立面、第四立面圍繞形成內層空腔(50)。
8.根據(jù)權利要求7所述在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，其特征在于，在第四立面上分別設置內層空腔入口(63)、出口(64)，可以輸入、輸出氣態(tài)冷卻介質。
9.根據(jù)權利要求4-8任何一項所述在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，其特征在干，在第一下表面上的光線透過孔附近放置ー個與外部連通的氣體噴嘴(81)，用于清理隔熱玻璃上的浮塵。
10.根據(jù)權利要求9所述所述在線測量高爐料面信息的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體選擇氮氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在線測量高爐料面的方法和系統(tǒng)。高爐包括圓柱形或圓錐形側壁(4)，頂蓋(2)，水平底面(3)；還包括測距裝置(1)，位于頂蓋(2)上，圍繞一個固定點(O1)旋轉，測得物料點(A)與固定點(O1)之間的距離LA；角度執(zhí)行器(11)，驅動測距裝置旋轉，并可獲得物料點(A)與固定點(O1)之間連線與垂直防線的夾角β。本發(fā)明實現(xiàn)了簡單方法對高爐料面信息的獲取。
文檔編號C21B7/24GK103045785SQ20121058684
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權日2012年9月13日
發(fā)明者黃利國, 王建乾 申請人:天津市科特控制設備有限公司