CN103510125A - 采用雷达实时监测铝电解槽内熔融铝液界面的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种采用雷达实时监测铝电解槽内熔融铝液界面的装置，天线探头（1）和雷达信号发射/接收装置（2）垂直安装在铝电解槽（5）内的铝液（6）上方，天线探头（1）与雷达信号发射及接收装置（2）连接，雷达信号发射及接收装置（2）与信号处理器（3）连接，信号处理器（3）与计算机控制系统（4）连接。每个铝电解槽（5）内安装2～40个天线探头（1）及雷达信号发射及接收装置（2）。天线探头（1）安装在铝电解槽内的槽盖板、料仓壁、或专用支架上。本发明能实时的监测铝电解槽内铝液界面的变化情况，便于操作人员了解及掌握铝电解槽的生产规律，及时的进行生产操作，能充分提高电解槽节能生产效率，具有广阔的使用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种采用雷达实时监测铝电解槽内熔融铝液界面的装置，属于铝电解槽技术领域。
背景技术
在铝电解槽生产过程中，在强大的电磁力的作用下，槽内熔融电解质/铝液界面会产生波动、旋转、及扭曲，会导致电解槽的二次反应增加、电流效率降低，严重时会影响铝电解槽的正常生产。检测铝电解槽内铝液-电解质界面就显得尤为重要，但电解槽内高温、高腐蚀性的生产环境，大部分接触式的传感器都无法长期在电解槽内工作。因此目前尚未有很好的办法及装置能够在线监测铝电解槽生产时的铝液界面。
近年来雷达测距技术发展极快，已有人开始将雷达测距技术运用到钢铁冶炼行业中，为利用雷达技术检测熔融铝液界面打下基础，但由于铝电解槽内环境的特殊性：具有两层熔体、且腐蚀性极大，尚未有人尝试采用雷达技术实时监测铝电解槽内金属铝液的界面变化。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种采用雷达实时监测铝电解槽内熔融铝液界面的装置，以克服现有技术存在的不能在线监测铝电解槽生产时的铝液界面的不足。
本发明采用以下技术方案：天线探头和雷达信号发射/接收装置垂直安装在铝电解槽内的铝液上方，天线探头与雷达信号发射及接收装置连接，雷达信号发射及接收装置与信号处理器连接，信号处理器与计算机控制系统连接；天线探头安装在铝电解槽内的槽盖板、料仓壁、或专用支架上。
每个铝电解槽内安装2～40个天线探头和雷达信号发射及接收装置。
天线探头垂直安装在铝液上方、距离铝液表面800-1800mm的位置。
本发明的工作原理为，天线探头发射出一束电磁波垂直射向熔融的铝液表面，并反射。由接收装置接收到反射波后，经信号电缆传输给槽外的信号处理器，在滤除噪音、及其他物质的发射波后，得到熔融金属铝液表面的反射波，计算其时延即可获得金属铝液的界面高度值，以达到实时监测铝电解槽内的铝液界面的目的。
铝电解槽内包含有多种材质的物体，但由于各物质的密度、表面平滑度差别较大因而对雷达波反射情况各异的特点。滤除槽内其他物质的反射波后，就得到铝液表面的发射波。
而在铝电解槽内分区域布置一定数量2～40个的天线探头、雷达信号发射及接收装置，就可以监视整个铝电解槽内的铝液界面实时变化值。
本发明能实时的监测铝电解槽内铝液界面的变化情况，便于操作人员了解及掌握铝电解槽的生产规律，及时的进行生产操作，能充分提高电解槽节能生产效率，具有广阔的使用前景。
附图说明
图1为雷达实时监测装置的原理示意图。
图2为采用雷达实时监测装置的天线探头和雷达信号发射/接收装置在铝电解槽内的安装位置示意图（纵向）。
图3为采用雷达实时监测装置的天线探头和雷达信号发射/接收装置在铝电解槽内的安装位置示意图（横向）。
具体实施方式
本发明的实施例：如图1所示，天线探头1与雷达信号发射及接收装置2连接，雷达信号发射及接收装置2与信号处理器3连接，信号处理器3与计算机控制系统4连接。如图2、3所示，本发明采用的天线探头1和雷达信号发射/接收装置2垂直安装在铝电解槽5内铝液6上方800-1800mm的位置，固定于铝电解槽5的盖板、料仓壁、或其他专用支架上，就采集铝液界面变化的信号，一台铝电解槽内可以安装一套及以上的天线探头1和雷达信号发射/接收装置2以取得铝电解槽5内各个区域的铝液6界面变化实时数据。并经信号电缆输送到槽外的信号处理器3处理并转化为模拟/数字信号发送给上位计算机控制系统4进行处理。
同样如图2、3所示的方式，现场采集的铝电解槽铝液界面信号，可直接由信号处理器3转发给槽控机或其他智能设备对电解槽进行实时操作。
Claims (3)
1.一种采用雷达实时监测铝电解槽内熔融铝液界面的装置，其特征在于：天线探头（1）和雷达信号发射/接收装置（2）垂直安装在铝电解槽（5）内的铝液（6）上方，天线探头（1）与雷达信号发射及接收装置（2）连接，雷达信号发射及接收装置（2）与信号处理器（3）连接，信号处理器（3）与计算机控制系统（4）连接；天线探头（1）安装在铝电解槽内的槽盖板、料仓壁、或专用支架上。
2.根据权利要求1所述的采用雷达实时监测铝电解槽内熔融铝液界面的装置，其特征在于：每个铝电解槽（5）内安装2～40个天线探头（1）和雷达信号发射及接收装置（2）。
3.根据权利要求1或2所述的采用雷达实时监测铝电解槽内熔融铝液界面的装置，其特征在于：天线探头（1）垂直安装在铝液（6）上方、距离铝液（6）表面800-1800mm的位置。
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Citations (4)
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| CN2896240Y (zh) * | 2006-04-21 | 2007-05-02 | 武汉九鼎冶金电气设备有限责任公司 | 雷达钢水液位检测系统 |
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2012
- 2012-06-19 CN CN201210202209.7A patent/CN103510125A/zh active Pending
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140115 |