專利名稱：熔融態(tài)玻璃熔浴溫度的測量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的主題是熔融玻璃熔浴或保持在較高溫度的非常粘的材料的溫 度的測量。
背景技術(shù)：
這種溫度測量在監(jiān)視玻璃化過程中是必需的，然而由于熔融態(tài)玻璃達到 的溫度很高，測量將變得困難。大部分用于制造傳感器的常規(guī)材料熔化或 者至少失去它們的強度。另一種技術(shù)通過將溫度傳感器設(shè)置在由水流來冷 卻的桿上來測量低于玻璃實際達到的溫度的溫度。凝固玻璃渣形成在桿周 圍并保護桿免于過熱以及被腐蝕。通過相關(guān)函數(shù)，熔融態(tài)玻璃熔浴的溫度 可以從實測溫度中推導(dǎo)得出。這種通過冷卻桿的測量技術(shù)已被證明可行但 是不準(zhǔn)確，原因在于它與玻璃熔浴的單個位置相關(guān)，并且熔浴的該位置 溫度可能是不均勻的，以及該技術(shù)對熔浴的物理條件非常敏感，并且顯著 受到自然或強制對流運動的影響，并且由此也受到覆蓋它的可變的凝固玻 璃的厚度的影響的。

發(fā)明內(nèi)容
這些缺點導(dǎo)致產(chǎn)生了根據(jù)本發(fā)明的改進測量方法，在本發(fā)明的方法中， 直接測量實際溫度或者對比溫度的方法用由與溫度有著函數(shù)聯(lián)系的另一參 數(shù)的測量代替從而完成后者溫度的間接測量。這里設(shè)想?yún)?shù)的共性，是它 們與熔浴不相關(guān)，因此不需要將傳感器設(shè)置于包含熔浴的坩堝內(nèi)而是在之 外，這樣傳感器在更好的條件下在冷卻介質(zhì)中運行。
本發(fā)明是基于熔融態(tài)玻璃熔浴的機械攪拌器的一種特殊應(yīng)用。已知攪拌 器有著多種形狀，并且通常包括具有葉片的旋轉(zhuǎn)體或類似的裝置用于移動 它們周圍的玻璃并攪拌。該攪拌器通過在同心管道或其他的裝置中流經(jīng)它
的冷卻液的回路保持適度的溫度。
與熔浴的溫度相關(guān)的對測量有用的參數(shù)可通過操作攪拌器來得到。需要 注意的是冷卻進一步會在攪拌器周圍產(chǎn)生一些凝固玻璃渣，但是通過使葉 片周圍以及攪拌器中心軸附近凝固的玻璃的厚度穩(wěn)定，以及調(diào)節(jié)葉片周圍 熔浴的情況的攪拌，這種在用桿測量溫度的情況下不利的狀況在此不再出 現(xiàn)。由于攪拌器進一步地直接接觸最大部分的熔浴，因此它接受的熱量能 更好地反映熔浴的整體溫度或者平均溫度。
在關(guān)于本發(fā)明方法的一具體實施例中，表示熔浴溫度的待測參數(shù)為從流 經(jīng)攪拌器的冷卻液中吸取的熱能。在另一具體實施例中，待測值為在一穩(wěn) 定速度下，攪拌器的電機轉(zhuǎn)矩。
本發(fā)明現(xiàn)在通過附

圖1的幫助進行描述，其顯示了提供帶攪拌器的熔浴。
附圖2顯示了冷卻回路。附圖3顯示了一實例。熔浴為標(biāo)號l，其位于帶有 未示出的加熱裝置的坩堝2內(nèi)(像這樣的情況很常見，包含位于坩堝2的 附近的單獨電感線圈)。不管是坩堝的常用電源供給裝置還是現(xiàn)有技術(shù)中廣 泛所知且無關(guān)于本發(fā)明的下游的澆鑄閥都未被顯示。坩堝2包含錨狀的攪 拌器3，在此并且包括柱塞軸4和一對反向的葉片5。軸4由軸承(bearing)6 支持并由配有減速器和轉(zhuǎn)矩變化器的電機7驅(qū)動轉(zhuǎn)動。攪拌器3是中空的 并且包括中心管8以便從內(nèi)部將用于注入冷卻液的外圍通道9和與前者同 心的中心通道10分開，注射過的水可以再次回收。管8分支并進入每個 葉片，其末尾端是開放的用于允許水從外圍通道9流入中心通道10，這種 回路進一步包括放置在軸4頂部的水箱11、泵12、連接泵12與水箱11的 管線13，并且還包括抽吸管、排放管、和管線13上的冷卻設(shè)備14。
本發(fā)明也可以由其他攪拌器操作，特別是螺旋或者線圈狀的攪拌器。定 期充分地冷卻整個攪拌器表面也是合適的。此外，葉片5具有充分的延伸 用于完成熔浴的全部混合。但是值得注意的是，如果應(yīng)用于熔浴的是小型 的攪拌器，該熔浴裝備有其他攪拌器，這些攪拌器上不實行測量卻分享前 者的混合功能，發(fā)明也能合適地實行。
在關(guān)于本發(fā)明方法的一特定實施例中，測量由攪拌器3吸收的熱能，其 可以根據(jù)泵的流速以及位于外圍通道9入口和中心通道10出口的傳感器15
和16測得的水冷卻液的溫度推斷得出。用于溫度測量的應(yīng)用公式為
r'-c，in(,)，此處r,為求解的溫度，C,和C,是由之前的實驗獲得的經(jīng)驗常
量，P為熱能。常量實際上只依賴于攪拌器的轉(zhuǎn)速以及已確定裝置的熔浴體 積和熔浴組成。
在本發(fā)明另一實施例中，攪拌器的電機轉(zhuǎn)矩用于完成熔浴溫度的間接測 量。該測量甚至?xí)雍唵?，可以通過設(shè)置在電機7和軸3之間的傳動裝 置上的轉(zhuǎn)矩測量器17來實現(xiàn)。相關(guān)的公式這時變?yōu)?^-C,ln^1)，此處T,為
熔浴的溫度(應(yīng)該與r，相等)，c,和c,是由之前的實驗獲得的另外常量，c 為測得的轉(zhuǎn)矩。這里常量q和c,對于已確定的裝置是不變的，只依賴于轉(zhuǎn)
速以及熔融材料的體積。
這兩種測量方法都可以單獨或一起使用。
附圖3給出一實施例，通過應(yīng)用第一公式，其中系數(shù)為c,-108.7以及
c2 =0.0091，攪拌器的功率P由瓦特表示，溫度r,由攝氏溫度表示。該過程
包括一系列循環(huán)，其為固定組成的玻璃逐漸地傾倒入坩堝，然后根據(jù)反映 相對于時間(橫坐標(biāo)為小時)坩堝中玻璃的重量(右邊縱坐標(biāo)刻度為千克)
的曲線18的指示，在熔融后迅速地移開。參數(shù)C,和C,在之前的循環(huán)中已被
估算出。
給出熔浴的由熱電偶測得的實際溫度曲線19，以及根據(jù)本發(fā)明(左邊縱 坐標(biāo)刻度)估算的那些溫度曲線20。這些曲線的形狀非常一致，曲線20僅 含有波動，該波動曲線呈現(xiàn)準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)循環(huán)狀態(tài)下大約20攝氏度間隔的包絡(luò)線， 曲線20包含曲線19。
權(quán)利要求
1. 一種測量熔融態(tài)玻璃熔浴(1)的溫度的方法，所述方法通過將所述溫度下的一待測值與事先建立的函數(shù)進行關(guān)聯(lián)，其特征在于所述待測值由在所述熔浴中用于攪拌的可動的機械攪拌器(3)得到。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的溫度測量方法，其特征在于其中所述待測值為從流 經(jīng)所述攪拌器的冷卻液中吸取的熱能，并且所述熱能由所述流體的流速以 及所述攪拌器的入口至出口的流體的升溫計算得出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的溫度測量方法，其特征在于所述函數(shù)為 T^CX,)，其中r，為溫度，C,和q為常量，尸為熱能。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的溫度測量方法，所述攪拌器為旋轉(zhuǎn)攪拌器，其特征 在于所述待測值為在穩(wěn)定速度下所述攪拌器的電機轉(zhuǎn)矩。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4的溫度測量方法，其特征在于所述函數(shù)為r2=c3in(*)，其中72為溫度，C,和q是常量，C為所述轉(zhuǎn)矩。
全文摘要
通過測量參數(shù)例如旋轉(zhuǎn)機械攪拌器(3)的電機轉(zhuǎn)矩或從旋轉(zhuǎn)機械攪拌器的冷卻液中吸取的熱能來間接測量粘性物質(zhì)例如玻璃的熔浴(1)的溫度。這樣就免去了通過具有熱電偶的桿來直接進行溫度測量以及免去了暴露于艱苦的操作環(huán)境。
文檔編號G01K11/12GK101379002SQ200780004222
公開日2009年3月4日 申請日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月3日
發(fā)明者J·拉孔布, P·布倫, Y·帕潘 申請人:原子能委員會;阿雷瓦核廢料回收公司