CN103045785B - 一种在线测量高炉料面的系统 - Google Patents

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王建乾
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Abstract

本发明涉及一种在线测量高炉料面的系统。高炉包括圆柱形或圆锥形侧壁(4)，顶盖(2)，水平底面(3)；还包括：测距装置(1)，位于顶盖(2)上，围绕一个固定点(O1)旋转，测得物料点(A)与固定点(O1)之间的距离LA；角度执行器(11)，驱动测距装置旋转，并可获得物料点(A)与固定点(O1)之间连线与垂直防线的夹角β。本发明实现了简单方法对高炉料面信息的获取。

Description

一种在线测量高炉料面的系统
技术领域：
本发明涉及一种高炉的检测装置，进一步涉及一种在线测量高炉料面的系统。
背景技术：
高炉内的高温环境，使其炉内料面的几何外形观测成为了实践中的难题。急需一种简单、可靠的在线测量高炉料面的系统。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种简单、可靠的在线测量高炉料面的系统。本发明的技术方案如下：
一种在线测量高炉料面的方法，包括：一种测距装置1围绕高炉顶盖2一个固定点O1，在垂直于水平面的一个平面内旋转；在所述平面内建立垂直的二维坐标系，坐标原点选择在高炉壁的底端O2，横轴位于高炉的水平底面3，纵轴位于高炉侧壁4的垂直方向；固定点O1的横、纵坐标分别定义为X1、Y1，
所述测距装置测得物料点A与固定点O1之间的距离LA，以及物料点A与固定点O1之间连线与垂直防线的夹角β；
物料点A的横坐标数值XA＝X1+LA*Sinβ，
物料点A的纵坐标数值YA＝Y1-LA*Cosβ，
一系列物料点连接起来就构成了在一个剖面内的料面轮廓。
在线测量高炉料面信息的系统，所述高炉包括圆柱形或圆锥形侧壁4，顶盖2，水平底面3；包括：
测距装置1，位于顶盖2上，围绕一个固定点O1旋转，测得物料点A与固定点O1之间的距离LA；
角度执行器11，驱动测距装置旋转，并可获得物料点A与固定点O1之间连线与垂直防线的夹角β。
所述测距装置优选激光测距仪。
作为进一步优选方案还包括一个人孔盖12；所述激光测距仪和角度执行器位于一个与炉内相隔绝的腔体内，所述腔体与人孔盖固定连接，该腔体包括上表面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；涂在腔体与高炉相接处面上的隔热涂层30；位于第一下表面上的光线透过孔31，其上覆盖隔热玻璃32，所述激光测距仪的光线通过隔热玻璃到达物料。
作为更进一步优选方案，还包括：位于人孔盖上的第四立面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，第四立面围成一个封闭腔体；在第一立面、第二立面、第三立面内分别放置第一副立面44、第二副立面45、第三副立面46；加上第四立面，围绕形成一个夹层空腔40；在第四立面上分别设置夹层空腔入口61、出口62，可以输入、输出冷却介质；所述第一副立面、第二副立面、第三副立面、第四立面围绕形成内层空腔50。
在第四立面上分别设置内层空腔入口63、出口64，可以输入、输出气态冷却介质；在第一下表面上的光线透过孔附近放置一个与外部连通的气体喷嘴81，用于清理隔热玻璃上的浮尘。所述夹层中的冷却介质选择睡，所述气体选择氮气。
本发明相对于现有技术的优点在于：仅仅采用一个测距仪和一个角度位移传感器，就可以获得料面的坐标，进而连线形成物料的轮廓线。
附图说明：
图1是高炉测量方法的实现示意图。图中，1代表测距装置，2代表高炉顶盖，3代表高炉水平底面，4代表高炉侧壁，A代表物料点，O1代表固定点，O2代表坐标原点，β代表物料点与固定点之间连线与垂直方向的夹角。
图2是测量装置的结构示意图。图中，12代表人孔盖，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代表光线透过孔，81代表气体喷嘴。
图3是图2沿A-A方向的剖视图。图中，11代表角度执行器，30代表隔热涂层，32代表耐热玻璃，33代表压板。
图4是图2沿B-B方向的剖视图。图中，25代表第二立面，26代表第三立面，40代表夹层空腔，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代表内层空腔。
图5是图2沿C方向的视图。图中，61代表夹层空腔入口，62代表夹层空腔出口，63代表内层空腔入口，64代表内层空腔出口，71、72代表线孔。
具体实施方式
实施例1：
一种在线测量高炉料面的方法，包括：一种测距装置1围绕高炉顶盖2一个固定点O1，在垂直于水平面的一个平面内旋转；在所述平面内建立垂直的二维坐标系，坐标原点选择在高炉壁的底端O2，横轴位于高炉的水平底面3，纵轴位于高炉侧壁4的垂直方向；固定点O1的横、纵坐标分别定义为X1、Y1，
所述测距装置测得物料点A与固定点O1之间的距离LA，以及物料点A与固定点O1之间连线与垂直防线的夹角β；
物料点A的横坐标数值XA＝X1+LA*Sinβ，
物料点A的纵坐标数值YA＝Y1-LA*Cosβ，
一系列物料点连接起来就构成了在一个剖面内的料面轮廓。
在线测量高炉料面信息的系统，所述高炉包括圆柱形或圆锥形侧壁4，顶盖2，水平底面3；包括：
激光测距仪1，位于顶盖2上，围绕一个固定点O1旋转，测得物料点A与固定点O1之间的距离LA；
角度执行器11，驱动测距装置旋转，并可获得物料点A与固定点O1之间连线与垂直防线的夹角β。
一个人孔盖12；所述激光测距仪和角度执行器位于一个与炉内相隔绝的腔体内，所述腔体与人孔盖固定连接，该腔体包括上表面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；涂在腔体与高炉相接处面上的隔热涂层30；位于第一下表面上的光线透过孔31，其上覆盖隔热玻璃32，所述激光测距仪的光线通过隔热玻璃到达物料。还包括：位于人孔盖上的第四立面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，第四立面围成一个封闭腔体；在第一立面、第二立面、第三立面内分别放置第一副立面44、第二副立面45、第三副立面46；加上第四立面，围绕形成一个夹层空腔40；在第四立面上分别设置夹层空腔入口61、出口62，可以输入、输出冷却介质；所述第一副立面、第二副立面、第三副立面、第四立面围绕形成内层空腔50。
在第四立面上分别设置内层空腔入口63、出口64，可以输入、输出气态冷却介质；在第一下表面上的光线透过孔附近放置一个与外部连通的气体喷嘴81，用于清理隔热玻璃上的浮尘。所述夹层中的冷却介质选择水，所述气体选择氮气。

Claims (3)

1.在线测量高炉料面的系统，所述高炉包括圆柱形或圆锥形侧壁(4)，顶盖(2)，水平底面(3)；其特征在于，还包括：
测距装置(1)，位于顶盖(2)上，围绕一个固定点(O1)旋转，测得物料点(A)与固定点(O1)之间的距离LA；所述测距装置为激光测距仪；
角度执行器(11)，驱动测距装置旋转，并可获得物料点(A)与固定点(O1)之间连线与垂直防线的夹角β；
一个人孔盖(12)；所述激光测距仪和角度执行器位于一个与炉内相隔绝的腔体内，所述腔体与人孔盖固定连接，该腔体包括上表面(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)；涂在腔体与高炉相接处面上的隔热涂层(30)；位于第一下表面上的光线透过孔(31)，其上覆盖隔热玻璃(32)，所述激光测距仪的光线通过隔热玻璃到达物料；
位于人孔盖上的第四立面(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，第四立面围成一个封闭腔体；
在第一立面、第二立面、第三立面内分别放置第一副立面(44)、第二副立面(45)、第三副立面(46)；加上第四立面，围绕形成一个夹层空腔(40)；在第四立面上分别设置夹层空腔入口(61)、出口(62)，可以输入、输出冷却介质；所述第一副立面、第二副立面、第三副立面、第四立面围绕形成内层空腔(50)；在第四立面上分别设置内层空腔入口(63)、出口(64)，可以输入、输出气态冷却介质。
2.根据权利要求1所述在线测量高炉料面的系统，其特征在于，在第一下表面上的光线透过孔附近放置一个与外部连通的气体喷嘴(81)，用于清理隔热玻璃上的浮尘。
3.根据权利要求2所述在线测量高炉料面的系统，其特征在于，所述气体选择氮气。
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