CN105785898A - 中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，所述监控报警装置包括水位传感器、控制器、声光报警器和主控制板，控制器分别与水位传感器、声光报警器以及主控制板相连，控制器接收水位传感器的检测结果并根据检测结果控制声光报警器和主控制板，在冷却水水位高于上阈值或在冷却水水位低于第一下阈值且高于第二下阈值时使声光报警器通电报警，在冷却水水位低于第二下阈值时使主控制板通电以断开中频炉感应线圈的电源。根据本发明的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，可以实时并有效地监控中频炉感应线圈的冷却水水位，避免出现因冷却水管路泄漏或蒸发后导致冷却水量不足而引起的感应线圈发热损毁问题。

Description

中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其是涉及一种中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置及其使用方法。

背景技术

中频炉因其熔炼速度快、节电效果好、烧损少、能耗低等特点，而广泛运用于冶炼行业。中频炉在使用中，晶闸管、电抗器、感应线圈等发热较大，需用循环蒸馏水冷却。其中，感应线圈发热最大，最靠近熔炼炉。在实际生产中，虽然设置有感应线圈冷却循环水温度控制，但还是出现感应线圈冷却水因管路泄漏或蒸发后导致冷却水量不足而引起的感应线圈发热问题，给中频炉生产安全造成一定的隐患。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明在于提出一种中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，所述监控报警装置结构简单，实用性强，可以有效避免中频炉感应线圈发热烧坏事故。

本发明还提出一种中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置的使用方法。

根据本发明第一方面的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，包括水位传感器、控制器、声光报警器和主控制板，所述水位传感器用于检测所述中频炉感应线圈的冷却水水位，所述控制器分别与所述水位传感器、所述声光报警器以及所述主控制板相连，所述控制器接收所述水位传感器的检测结果并根据检测结果控制所述声光报警器和主控制板，在冷却水水位高于上阈值或在所述冷却水水位低于第一下阈值且高于第二下阈值时使所述声光报警器通电报警，在冷却水水位低于第二下阈值时使所述主控制板通电以断开所述中频炉感应线圈的电源，所述上阈值高于所述第一下阈值，且所述第一下阈值高于所述第二下阈值。

根据本发明的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，可以实时并有效地监控中频炉感应线圈的冷却水水位，避免出现因冷却水管路泄漏或蒸发后导致冷却水量不足而引起的感应线圈发热损毁问题。

在本发明的一些实施例中，所述报警装置还包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器包括第一线圈和第一开关，所述第二继电器包括第二线圈和第二开关，所述第一线圈和所述第二线圈连接所述控制器，所述第一开关与所述声光报警器相连，所述第二开关与所述主控制板相连。

进一步地，所述声光报警器与所述第一开关串联的电路和所述主控制板与所述第二开关串联的电路并联连接电源，所述第一线圈的第一端与所述第二线圈的第一端相连，且所述第一线圈的第二端连接所述控制器上的第一下阈值动作触点和上阈值动作触点，所述第二线圈的第二端连接所述控制器上的第二下阈值动作触点。

在本发明的一些实施例中，所述控制器具有连接电源的第一电极的第一电源触点、第二电源触点和第三电源触点，所述第一线圈的第一端与所述第二线圈的第一端与所述电源的第二电极相连，在冷却水水位低于所述第一下阈值且高于所述第二下阈值时所述第一电源触点与所述第一下阈值动作触点导通，在冷却水水位低于第二下阈值时所述第二电源触点与所述第二下阈值动作触点导通，在冷却水水位高于上阈值时所述第三电源触点与所述上阈值动作触点导通。

可选地，所述第一电源触点、所述第二电源触点以及所述第三电源触点为同一触点。

可选地，所述上阈值动作触点、所述第三电源触点、所述第一下阈值动作触点、所述第一电源触点、所述第二下阈值动作触点以及所述第二电源触点依次排列。

本发明第二方面提出一种根据本发明第一方面所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置的使用方法，所述使用方法包括：水位传感器按预定频率检测冷却水水位，

如果冷却水水位高于上阈值，所述声光报警器通电报警，

如果所述冷却水水位低于第一下阈值且高于第二下阈值，所述声光报警器通电报警，

如果冷却水水位低于第二下阈值时，所述主控制板通电断开所述中频炉感应线圈的电源。

根据本发明的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置的使用方法，通过实时检测冷却水水位，在水位发生变化时，可以及时提醒操作人员检查补充冷却水，从而可以有效地解决中频炉感应线圈冷却水因管路泄漏或蒸发后导致冷却水量不足而引起的感应线圈发热损毁问题。

在本发明的一个实施例中，所述上阈值为与最高水位的比值为第一预定值时的冷却水水位，所述第一下阈值为与最高水位的比值为第二预定值时的冷却水水位，所述第二下阈值为与最高水位的比值为第三预定值时的冷却水水位，所述第一预定值在80％到95％的范围内，所述第二预定值在55％到45％的范围内，所述第三预定值为20％到30％的范围内。

优选地，所述第一预定值为90％，所述第二预定值为50％、所述第三预定值为25％。

优选地，所述控制器根据所述水位传感器的检测结果确定实际值，所述冷却水水位为最高水位时所述实际值为100，且所述冷却水水位为最低水位时所述实际值为0，

其中，所述冷却水水位位于上阈值时所述实际值为90，所述冷却水水位位于第一下阈值时所述实际值为50，所述冷却水水位位于第二下阈值时所述实际值为25。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置的示意图。

附图标记：

监控报警装置100，

水位传感器1，

控制器2，上阈值动作触点a，第三电源触点b，第一下阈值动作触点c，第一电源触点d，第二下阈值动作触点e，第二电源触点f，

声光报警器3，主控制板4，

第一线圈51，第一开关52，

第二线圈61，第二开关62，

第一电极71，第二电极72。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。

下面参考图1描述根据本发明第一方面实施例的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100。

如图1所示，根据本发明第一方面实施例的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100，包括水位传感器1、控制器2、声光报警器3和主控制板4。

具体地，水位传感器1用于检测中频炉感应线圈的冷却水水位，控制器2分别与水位传感器1、声光报警器3以及主控制板4相连，控制器2接收水位传感器1的检测结果并根据检测结果控制声光报警器3和主控制板4。

在冷却水水位高于上阈值或在冷却水水位低于第一下阈值且高于第二下阈值时使声光报警器3通电报警。也就是说，当冷却水水位高于上阈值时，声光报警器3通电发出警报，以提醒操作人员冷却水水位已补充满，可以停止补充冷却水；当冷却水水位低于第一下阈值并高于第二下阈值时，声光报警器3通电发出警报，以提醒操作人员，冷却水水位不足，可以补充冷却水或检查冷却水是否发生泄漏。

在冷却水水位低于第二下阈值时使主控制板4通电以断开中频炉感应线圈的电源。这里，需要说明的是，冷却水水位低于第二下阈值时，感应线圈的冷却水水量不足以为感应线圈降温并使其保持正常工作，因此，为防止感应线圈温度持续升高引发烧坏感应线圈的事故，通过主控制板4切断感应线圈的电源，阻止感应线圈继续发热，而此时，感应线圈的冷却水循环系统不断电，并为感应线圈持续降温。

上阈值高于第一下阈值，且第一下阈值高于第二下阈值，即：上阈值>第一下阈值>第二下阈值。

根据本发明实施例的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100，可以实时并有效地监控中频炉感应线圈的冷却水水位，避免出现因冷却水管路泄漏或蒸发后导致冷却水量不足而引起的感应线圈发热损毁问题。

优选地，冷却水水位低于第二下阈值时，声光报警器3通电报警，以提示操作人员需及时补充冷却水，同时排查处理冷却水泄漏点。

优选地，水位传感器1为不锈钢水位传感器，由此可以避免冷却水对水位传感器1的腐蚀，提高水位传感器1的使用寿命。

在本发明的一个实施例中，水位传感器1可以置于冷却水水箱的底部，以提高水位传感器1的检测精度；控制器2可以安装在中频炉控制室的控制柜上，且控制器2与水位传感器1之间采用屏蔽电缆连接，由此可以使监控报警装置100的结构更加紧凑、合理。

可选地，控制器2为具有上限、下限和下下限控制功能的控制器2，以与冷却水水位的上阈值、第一下阈值和第二下阈值相匹配。其中，控制器2的被测量的实际值(PV值)的范围为-1999～9999。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，报警装置100还可以包括第一继电器和第二继电器，第一继电器可以包括第一线圈51和第一开关52，第二继电器可以包括第二线圈61和第二开关62，第一线圈51和第二线圈61连接控制器2，第一开关52与声光报警器3相连，第二开关62与主控制板4相连。由此，控制器2可以根据其接收的检测数据，通过第一继电器的第一开关52控制声光报警器3的开启和关闭，同时通过第二继电器的第二开关62控制主控制板4的开启和关闭。

进一步地，如图1所示，声光报警器3与第一开关52串联的电路可以和主控制板4与第二开关62串联的电路并联连接电源，以实现声光报警器3和主控制板4的独立控制。第一线圈51的第一端(例如图1中所示的第一线圈51的下端)与第二线圈61的第一端(例如图1中所示的第二线圈61的下端)相连，且第一线圈51的第二端(例如图1中所示的第一线圈51的上端)连接控制器2上的第一下阈值动作触点c和上阈值动作触点a，第二线圈61的第二端(例如图1中所示的第二线圈61的上端)连接控制器2上的第二下阈值动作触点e。这样，当控制器2导通第一下阈值动作触点c或上阈值动作触点a时，控制器2可以通过第一继电器控制声光报警器3通电发出警报，当控制器2导通第二下阈值动作触点e时，控制器2可以通过第二继电器控制主控制板4通电以断开感应线圈的电源。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，控制器2可以具有连接电源的第一电极71的第一电源触点d、第二电源触点f和第三电源触点b，第一线圈51的第一端与第二线圈61的第一端与电源的第二电极72相连，在冷却水水位低于第一下阈值且高于第二下阈值时第一电源触点d与第一下阈值动作触点c导通，以实现通过第一继电器使声光报警器3通电发出警报；在冷却水水位低于第二下阈值时第二电源触点f与第二下阈值动作触点e导通，以实现通过第二继电器使主控制板4通电断开感应线圈电源；在冷却水水位高于上阈值时第三电源触点b与上阈值动作触点a导通，以实现通过第一继电器使声光报警器3通电发出警报。

可选地，第一电源触点d、第二电源触点f以及第三电源触点b为同一触点，由此可以进一步简化控制器2的结构，使控制器2结构更加紧凑。

可选地，如图1所示，上阈值动作触点a、第三电源触点b、第一下阈值动作触点c、第一电源触点d、第二下阈值动作触点e以及第二电源触点f依次排列。由此可以使控制器2的结构更加规范、整齐、清晰，便于操作人员的检测和维护。

下面描述根据本发明实施例的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100的使用方法，所述使用方法包括：水位传感器1按预定频率检测冷却水水位，

如果冷却水水位高于上阈值，声光报警器3通电报警，

如果冷却水水位低于第一下阈值且高于第二下阈值，声光报警器3通电报警，

如果冷却水水位低于第二下阈值时，主控制板4通电断开中频炉感应线圈的电源。

根据本发明实施例的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100的使用方法，通过实时检测冷却水水位，在水位发生变化时，可以及时提醒操作人员检查补充冷却水，从而可以有效地解决中频炉感应线圈冷却水因管路泄漏或蒸发后导致冷却水量不足而引起的感应线圈发热损毁问题。

根据本发明的一个实施例，上阈值为与最高水位的比值为第一预定值时的冷却水水位，第一下阈值为与最高水位的比值为第二预定值时的冷却水水位，第二下阈值为与最高水位的比值为第三预定值时的冷却水水位，第一预定值在80％到95％的范围内，第二预定值在55％到45％的范围内，第三预定值为20％到30％的范围内。由此，可以使上阈值、第一下阈值和第二下阈值的设定更加合理。

进一步地，第一预定值为90％，第二预定值为50％、第三预定值为25％。由此，可以进一步优化上阈值、第一下阈值和第二下阈值的设定值。

这里，需要说明的是，第一预定值、第二预定值和第三预定值均需通过实验设定，以避免出现安全隐患。

在本发明的一个实施例中，控制器2根据水位传感器1的检测结果确定实际值，冷却水水位为最高水位时实际值为100，且冷却水水位为最低水位时实际值为0，其中，冷却水水位位于上阈值时实际值为90，冷却水水位位于第一下阈值时实际值为50，冷却水水位位于第二下阈值时实际值为25。由此可以简化监控报警装置100的操作和使用。

下面将参考图1描述根据本发明实施例的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100。

参照图1，中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100包括水位传感器1、控制器2、声光报警器3、主控制板4、第一继电器和第二继电器，其中，控制器2分别与水位传感器1、声光报警器3、主控制板4、第一继电器和第二继电器相连。

具体地，水位传感器1为不锈钢水位传感器且水位传感器1设在冷却水水箱的底部，用于检测冷却水水位。水位传感器1通过屏蔽电缆与控制器2相连，且控制器接收水位传感器的检测结果并根据检测结果控制声光报警器和主控制板。

控制器2安装在中频炉控制室的控制柜上。控制器2上依次排列有上阈值动作触点a、第三电源触点b、第一下阈值动作触点c、第一电源触点d、第二下阈值动作触点e以及第二电源触点f。第一电源触点d、第二电源触点f和第三电源触点b与电源的第一电极71相连。

第一继电器包括第一线圈51和第一开关52，第二继电器包括第二线圈61和第二开关62，第一开关52与声光报警器3串联，第二开关62与中控制板串联。声光报警器3和第一开关52串联的电路与主控制板4和第二开关62串联的电路并联连接电源。

第一线圈51的上端分别与控制器2的上阈值动作触点a和第一下阈值动作触点c相连，第二线圈61的上端与第二下阈值动作触点e；第一线圈51的下端和第二线圈61的下端均与电源的第二电极72相连。

设定冷却水水位位于最高水位时，控制器2的实际值为100，冷却水水位位于最低水位时，控制器2实际值为0；冷却水水位位于上阈值时，实际值为90，冷却水水位位于第一下阈值时，实际值为50，冷却水水位位于第二下阈值时，实际值为25。

在中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100工作时，水位传感器1按预定频率检测冷却水水位，控制器2的检测值在0～100之间变化。

当检测值小于50并大于25时，控制器2的第一下阈值动作触点c和第一电源触点d导通，通过第一继电器的第一开关52闭合以导通声光报警器3，发出警报，提醒操作人员，冷却水水位不足，补充冷却水或检查管路是否发生泄漏。

当检测值小于25时，控制器2的第二下阈值动作触点e和第二电源触点f导通，通过第二继电器的第二开关62闭合以使主控制板4通电、切断感应线圈电源，此时冷却循环系统不断电。同时，声光报警器3继续发出警报，提醒操作人员及时补充冷却水，同时处理冷却水管路的泄漏点。

当检测值大于90时，控制器2的上阈值动作触点a和第三电源触点b导通，通过第一继电器的第一开关52闭合以导通声光报警器3，发出警报，提醒操作人员，水位已补充满，停止补充冷却水。

根据本发明实施例的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100，通过利用水位传感器1实时检测冷却水水位，并利用控制器2监控冷却水水位的阈值，当冷却水水位达到阈值时，使声光报警器3发出警报提示，提醒操作人员检查管路或补充冷却水。从而可以有效监控中频炉系统感应线圈冷却水因管路泄漏或蒸发后导致冷却水量不足而引起的感应线圈发热损毁问题。此外，监控报警装置100的安装简单方便，实用性较强，能有效避免中频炉感应线圈发热烧坏事故。

当然，本发明的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置100也可以应用于其他水位监控报警领域。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，其特征在于，包括水位传感器、控制器、声光报警器和主控制板，所述水位传感器用于检测所述中频炉感应线圈的冷却水水位，所述控制器分别与所述水位传感器、所述声光报警器以及所述主控制板相连，所述控制器接收所述水位传感器的检测结果并根据检测结果控制所述声光报警器和主控制板，

在冷却水水位高于上阈值或在所述冷却水水位低于第一下阈值且高于第二下阈值时使所述声光报警器通电报警，在冷却水水位低于第二下阈值时使所述主控制板通电以断开所述中频炉感应线圈的电源，所述上阈值高于所述第一下阈值，且所述第一下阈值高于所述第二下阈值。

2.根据权利要求1所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，其特征在于，所述报警装置还包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器包括第一线圈和第一开关，所述第二继电器包括第二线圈和第二开关，所述第一线圈和所述第二线圈连接所述控制器，所述第一开关与所述声光报警器相连，所述第二开关与所述主控制板相连。

3.根据权利要求2所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，其特征在于，所述声光报警器与所述第一开关串联的电路和所述主控制板与所述第二开关串联的电路并联连接电源，所述第一线圈的第一端与所述第二线圈的第一端相连，且所述第一线圈的第二端连接所述控制器上的第一下阈值动作触点和上阈值动作触点，所述第二线圈的第二端连接所述控制器上的第二下阈值动作触点。

4.根据权利要求2所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，其特征在于，所述控制器具有连接电源的第一电极的第一电源触点、第二电源触点和第三电源触点，所述第一线圈的第一端与所述第二线圈的第一端与所述电源的第二电极相连，在冷却水水位低于所述第一下阈值且高于所述第二下阈值时所述第一电源触点与所述第一下阈值动作触点导通，在冷却水水位低于第二下阈值时所述第二电源触点与所述第二下阈值动作触点导通，在冷却水水位高于上阈值时所述第三电源触点与所述上阈值动作触点导通。

5.根据权利要求4所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，其特征在于，所述第一电源触点、所述第二电源触点以及所述第三电源触点为同一触点。

6.根据权利要求4所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置，其特征在于，所述上阈值动作触点、所述第三电源触点、所述第一下阈值动作触点、所述第一电源触点、所述第二下阈值动作触点以及所述第二电源触点依次排列。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置的使用方法，其特征在于，水位传感器按预定频率检测冷却水水位，

如果冷却水水位高于上阈值，所述声光报警器通电报警，

如果所述冷却水水位低于第一下阈值且高于第二下阈值，所述声光报警器通电报警，

如果冷却水水位低于第二下阈值时，所述主控制板通电断开所述中频炉感应线圈的电源。

8.根据权利要求7所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置的使用方法，其特征在于，所述上阈值为与最高水位的比值为第一预定值时的冷却水水位，所述第一下阈值为与最高水位的比值为第二预定值时的冷却水水位，所述第二下阈值为与最高水位的比值为第三预定值时的冷却水水位，所述第一预定值在80％到95％的范围内，所述第二预定值在55％到45％的范围内，所述第三预定值为20％到30％的范围内。

9.根据权利要求8所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置的使用方法，其特征在于，所述第一预定值为90％，所述第二预定值为50％、所述第三预定值为25％。

10.根据权利要求8所述的中频炉感应线圈的冷却水水位监控报警装置的使用方法，其特征在于，所述控制器根据所述水位传感器的检测结果确定实际值，所述冷却水水位为最高水位时所述实际值为100，且所述冷却水水位为最低水位时所述实际值为0，

其中，所述冷却水水位位于上阈值时所述实际值为90，所述冷却水水位位于第一下阈值时所述实际值为50，所述冷却水水位位于第二下阈值时所述实际值为25。