CN104034390B - 一种多层熔体高度的测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液位测量方法，用以测量多层熔体中每层熔体的高度。本发明在传感器上设置多个测点，获得被测熔体不同高度区间的电阻值；基于电阻值与区间高度之间的关系，识别出分层熔体界面所在区间；利用单层熔体的电阻值，推算出分层熔体界面的准确位置，进而计算出每层熔体的高度。本发明使用多个环形测点一次性测出分层熔体的分界面高度，以及各层电阻率，简化了测量过程，提高了测量的效率，适用范围广，可用于高温、腐蚀等介质的特殊场合，可以广泛应用于石油、化工、冶金等行业中。

Description

一种多层熔体高度的测量方法

技术领域

本发明涉及一种物位测量技术，特别是涉及一种多层熔体高度检测方法。

背景技术

物位测量通常指对工业生产过程中封闭式或敞开容器中物料（固体或液位）的高度进行检测。

传统的物位测量方法主要有雷达物位计、 超声波物位计和电容式物位计等。雷达物位计适用于粉尘、温度、压力变化大，有惰性气体及蒸汽存在的场合，但当空气中存在对雷达衰减物质，比如高介电性的粉尘粉末，测量效果将会受到影响。超声波物位计具有高稳定性能，较强抗干扰能力，发射角小，发射频率高，防过压防雷击等特点，但是要求测量对象能充分反射声波且要均匀，而且有些物质对超声波有强烈吸收作用，会严重影响测量效果。电容式物位计可在高温、高压条件下的物位测量，而且具有防尘、防挂料、防蒸汽、防冷凝等特点，但其制造工艺要求较高，一般需要温度补偿。由以上分析可知，虽然目前物位测量的方法很多，但往往在制作工艺、测量精度等方面有很多局限性，而且很少有物位计可以实现高温情况下的分层熔体高度的测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种液位测量方法，用以测量多层熔体中每层熔体的高度。

为了实现多层熔体高度的测量，本发明提出在传感器上设置多个环形测点，保证每层熔体中至少有两个测点。对第一层熔体中的两个测点测量，获得两测点间被测熔体的电阻值，基于电阻值与两测点间距离及测点的横截面积的关系，计算出两测点间熔体的电阻率；再对第二层熔体中的两个测点测量，获得两测点间被测熔体的电阻值，基于电阻值与两测点间距离及测点的横截面积的关系，计算出两测点间熔体的电阻率；基于以上两步的计算，可判断出分层熔体界面位于第一层熔体的低位测点与第二层熔体的高位测点之间，将两测点连接成回路，可获得两测点间被测熔体的电阻值，进而计算出熔体分界面的高度。为了实现上述方法，要求传感器上的环形测点数至少为被测熔体层数的两倍，保证每层熔体中有两个测点。

当单层熔体中的测点数大于2时，用该测点与其他的测点来验证测量结果。

本发明的积极效果：

1. 使用多个环形测点可以一次性测出分层熔体的分界面高度，以及各层电阻率，简化了测量过程，提高了测量的效率。

2. 该设备测量的适用范围广，可用于高温、腐蚀等介质的特殊场合，可以广泛应用于石油、化工、冶金等行业中。

附图说明

图1为本发明实施例的分层熔体界面高度测量方法所采用的装置示意图。

图2为本发明实施例中的将测量装置安装在基夫赛特炉熔池内的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和示例性实例对本发明进一步说明。

图1是本发明分层熔体界面高度测量方法所采用的装置示意图。如图1所示，本发明分层熔体界面高度测量方法所采用的装置包括环形测点1和带刻度的测量杆2组成。

图2是本发明将测量装置3安装在炼铅炉熔池内的示意图。采用本发明的分层熔体界面高度测量方法对熔池内的炉渣层4、冰铜层5和粗铅层6的高度进行测量时，根据每层预估高度设定六个环形测点1的相对距离，将测点1固定在带刻度的测量杆2上，然后将测量杆2垂直深入到熔池中进行测量，保证每层熔体中有两个测点1。处理器会根据每对测点的测量结果进行计算和判断，计算和判断过程如下：

1. 若两测点位于炉渣层4中，且上部测点位于熔体表面，两测点间的距离为l₁₂，测点的横截面积S。根据两测点间的电压U₁和电流I₁可测量出的炉渣层4的电阻R₁₂，进而计算炉渣层4的电阻率ρ_A：

2. 若两测点位于冰铜层5中，两测点间的距离为l₃₄，测点的横截面积S。根据两测点间的电压U₃和电流I₃可测量出的冰铜层5的电阻R₃₄，进而计算冰铜层5的电阻率ρ_B：

3. 若两测点位于粗铅层6中，两测点间的距离为l₅₆，测点的横截面积S。根据两测点间的电压U₅和电流I₅可测量出的粗铅层6的电阻R₅₆，进而计算粗铅层6的电阻率ρ_C：

4. 若两测点连接炉渣层4和冰铜层5，两测点间的距离为l₂₃，炉渣层4中两测点间的距离为l₁₂，根据两测点间的电压U₂和电流I₂可测量出两测点间的电阻R₂₃，将电阻R₂₃用炉渣层4的电阻率ρ_A、冰铜层5的电阻率ρ_B、测点的横截面积S以及分界面距离测点的高度h₂和h₃表示出来。进而可计算出两测点间分界面的高度：

可以计算得到炉渣层高度为：

5. 若两测点连接冰铜层5和粗铅层6，两测点间的距离为l₄₅，冰铜层5中两测点间的距离为l₃₄，粗铅层6中两测点间的距离为l₅₆，粗铅层6中两测点间的距离为R₅₆根据两测点间的电压U₄和电流I₄可测量出两测点间的电阻R₄₅，将电阻R₄₅用冰铜层5的电阻率ρ_B、粗铅层6的电阻率ρ_C、测点的横截面积S以及分界面距离测点的高度h₄和h₅表示出来。进而可计算出两测点间分界面的高度：

可以计算得到冰铜层高度为：

6.粗铅层高度可有总高度减去炉渣层和冰铜层高度得到。

Claims (2)

1.一种多层熔体高度的测量方法，其特征在于：在传感器上设置多个环形测点，每层熔体中至少有两个测点，对第一层熔体中的两个测点测量，获得两测点间被测熔体的电阻值，基于电阻值与两测点间距离及测点的横截面积的关系，计算出两测点间熔体的电阻率；再对第二层熔体中的两个测点测量，获得两测点间被测熔体的电阻值，基于电阻值与两测点间距离及测点的横截面积的关系，计算出两测点间熔体的电阻率；基于以上两步的计算，可判断出分层熔体界面位于第一层熔体的低位测点与第二层熔体的高位测点之间，将两测点连接成回路，可获得两测点间被测熔体的电阻值，进而计算出熔体分界面的高度。

2.根据权利要求1所述的多层熔体高度的测量方法，其特征在于：当单层熔体中的测点数大于2时，用该测点与其他的测点来验证测量结果。