專利名稱：石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)，尤其適用于石英熔爐的溫度測(cè)量。
背景技術(shù)：
目前，超高溫的溫度測(cè)量裝置一般都工作在開(kāi)放的環(huán)境中，在這種環(huán)境內(nèi)，壓強(qiáng)范圍在一個(gè)大氣左右。而在冶金行業(yè)中，如鋼鐵冶煉，一般采用損耗性直接接觸式測(cè)溫、間接型紅外測(cè)溫或黑體輻射測(cè)溫，此類測(cè)溫方式雖然能夠滿足高溫條件下的測(cè)量，但是不能用于密閉的環(huán)境。傳統(tǒng)的溫度測(cè)量能準(zhǔn)確的完成“點(diǎn)”溫度的測(cè)量，而在熔融石英行業(yè)中，還沒(méi)有合適的測(cè)溫方式應(yīng)用在此行業(yè)，整個(gè)熔融爐內(nèi)的溫度場(chǎng)和空間溫度分布是亟待解決的問(wèn)題，直接影響著成品率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)，是基于超聲波的溫度場(chǎng)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)用在熔融石英行業(yè)，反應(yīng)熔融爐內(nèi)溫度場(chǎng)和空間溫度分布。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是在石英熔融爐上安裝該聲波測(cè)溫系統(tǒng)，所述的聲波測(cè)溫系統(tǒng)包括聲波發(fā)生器、傳聲器、聲波導(dǎo)管、接收器和控制器，熔融爐外安裝聲波發(fā)生器，熔融爐外壁上安裝傳聲器和接收器，熔融爐內(nèi)壁上位于傳聲器和接收器之間安裝聲波導(dǎo)管，接收器連接控制器，整體構(gòu)成聲波測(cè)溫系統(tǒng)。其中，所述的控制器包括信號(hào)調(diào)理器、端子板、數(shù)采卡、顯示器主機(jī)、功率放大器和繼電器開(kāi)關(guān)板，信號(hào)調(diào)理器經(jīng)端子板、數(shù)采卡連接顯示器主機(jī)，顯示器主機(jī)經(jīng)功率放大器連接繼電器開(kāi)關(guān)板，信號(hào)調(diào)理器和繼電器開(kāi)關(guān)板共連接傳聲器和接收器，端子板經(jīng)控制信號(hào)電纜連接繼電器開(kāi)關(guān)板，整體構(gòu)成控制器。其中，一組傳聲器和接收器平均安裝在爐膛外側(cè)的同一個(gè)橫截面上。其中，所述聲波發(fā)生器為氣動(dòng)聲源，聲源選擇1. 5-10KHZ，聲壓級(jí)大于126db。其中，所述傳聲器或接收器為不銹鋼材料封裝的內(nèi)置放大器的壓電式麥克。其中，所述聲波導(dǎo)管為不銹鋼指數(shù)型聲波圓管。工作時(shí),聲波發(fā)生器發(fā)聲,聲波通過(guò)傳聲器、聲波導(dǎo)管傳入爐膛,經(jīng)過(guò)爐體后，被相應(yīng)的接收器接收，由控制器在線測(cè)量溫度和在線監(jiān)測(cè)溫度。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，是以測(cè)量溫度、溫度場(chǎng)重建為主的測(cè)量方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)石英熔融爐等密閉環(huán)境下超高溫的測(cè)量和在線監(jiān)測(cè)。


圖1是波動(dòng)示意圖。
圖2是單路徑聲學(xué)測(cè)溫示意圖。圖3是熔融爐安裝八個(gè)收發(fā)器的截面分布和測(cè)量路徑示意圖。圖4是測(cè)量示意圖。圖5是本發(fā)明的聲波測(cè)溫系統(tǒng)框圖。圖中I熔融爐，2聲波發(fā)生器，3傳聲器，4聲波導(dǎo)管，5接收器，6控制器，7信號(hào)調(diào)理器，8端子板，9數(shù)采·卡，10顯示器主機(jī)，11功率放大器，12繼電器開(kāi)關(guān)板。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)的說(shuō)明。如圖5所示，在石英熔融爐I上安裝該聲波測(cè)溫系統(tǒng)，所述的聲波測(cè)溫系統(tǒng)包括聲波發(fā)生器2、傳聲器3、聲波導(dǎo)管4、接收器5和控制器6，熔融爐I外安裝聲波發(fā)生器2，熔融爐I外壁上安裝傳聲器3和接收器5，熔融爐I內(nèi)壁上位于傳聲器3和接收器5之間安裝聲波導(dǎo)管4，接收器5連接控制器6，整體構(gòu)成聲波測(cè)溫系統(tǒng)。其中，所述的控制器包括信號(hào)調(diào)理器7、端子板8、數(shù)采卡9、顯示器主機(jī)10、功率放大器11和繼電器開(kāi)關(guān)板12，信號(hào)調(diào)理器7經(jīng)端子板8、數(shù)采卡9連接顯示器主機(jī)10，顯示器主機(jī)10經(jīng)功率放大器11連接繼電器開(kāi)關(guān)板12，信號(hào)調(diào)理器7和繼電器開(kāi)關(guān)板12共連接傳聲器3和接收器5，端子板8經(jīng)控制信號(hào)電纜連接繼電器開(kāi)關(guān)板12，整體構(gòu)成控制器。其中，一組傳聲器3和接收器5平均安裝在熔融爐I的爐膛外側(cè)的同一個(gè)橫截面上。其中，所述聲波發(fā)生器2為氣動(dòng)聲源，聲源選擇1. 5-10KHZ，聲壓級(jí)大于126db。其中，所述傳聲器3或接收器5為不銹鋼材料封裝的內(nèi)置放大器的壓電式麥克。其中，所述聲波導(dǎo)管4為不銹鋼指數(shù)型聲波圓管。如圖1所示,為波動(dòng)示意圖,聲壓為F，質(zhì)點(diǎn)速度V,密度增量，可以求出波動(dòng)方
權(quán)利要求
1.石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)，在石英熔融爐(I)上安裝該聲波測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的聲波測(cè)溫系統(tǒng)包括聲波發(fā)生器(2)、傳聲器(3)、聲波導(dǎo)管(4)、接收器(5)和控制器(6)，熔融爐(I)外安裝聲波發(fā)生器(2)，熔融爐(I)外壁上安裝傳聲器(3) 和接收器(5)，熔融爐(I)內(nèi)壁上位于傳聲器(3)和接收器(5)之間安裝聲波導(dǎo)管(4)，接收器(5 )連接控制器(6 )，整體構(gòu)成聲波測(cè)溫系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是其中，所述的控制器(6)包括信號(hào)調(diào)理器(7)、端子板(8)、數(shù)采卡(9)、顯示器主機(jī)(10)、功率放大器(11)和繼電器開(kāi)關(guān)板(12 )，信號(hào)調(diào)理器(7 )經(jīng)端子板(8 )、數(shù)采卡(9 )連接顯示器主機(jī)(10)，顯示器主機(jī)(10)經(jīng)功率放大器(11)連接繼電器開(kāi)關(guān)板(12)，信號(hào)調(diào)理器(7)和繼電器開(kāi)關(guān)板(12 )共連接傳聲器(3 )和接收器(5 )，端子板(8 )經(jīng)控制信號(hào)電纜連接繼電器開(kāi)關(guān)板(12)，整體構(gòu)成控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是其中，一組傳聲器(3 )和接收器(5 )平均安裝在熔融爐(I)的爐膛外側(cè)的同一個(gè)橫截面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是其中，所述聲波發(fā)生器(2)為氣動(dòng)聲源，聲源選擇1. 5-10KHZ，聲壓級(jí)大于126db。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是其中，所述傳聲器(3)或接收器(5)為不銹鋼材料封裝的內(nèi)置放大器的壓電式麥克。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是其中，所述聲波導(dǎo)管(4)為不銹鋼指數(shù)型聲波圓管。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測(cè)溫系統(tǒng)，在石英熔融爐(1)上安裝該聲波測(cè)溫系統(tǒng)，所述的聲波測(cè)溫系統(tǒng)包括聲波發(fā)生器(2)、傳聲器(3)、聲波導(dǎo)管(4)、接收器(5)和控制器(6)，熔融爐(1)外安裝聲波發(fā)生器(2)，熔融爐(1)外壁上安裝傳聲器(3)和接收器(5)，熔融爐(1)內(nèi)壁上位于傳聲器(3)和接收器(5)之間安裝聲波導(dǎo)管(4)，接收器(5)連接控制器(6)，整體構(gòu)成聲波測(cè)溫系統(tǒng)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，是以測(cè)量溫度、溫度場(chǎng)重建為主的測(cè)量方式，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)溫功能，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)超高溫等環(huán)境的溫度場(chǎng)的在線監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01K11/24GK103017932SQ20121049380
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者蔣麗微, 馬建偉 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)東海硅產(chǎn)業(yè)節(jié)能技術(shù)研究院