CN106676930B - 声学发射系统和用于预测溶解箱中的爆炸的方法 - Google Patents

声学发射系统和用于预测溶解箱中的爆炸的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及声学发射系统和用于预测溶解箱中的爆炸的方法。描述了一种用于预测溶解箱中的爆炸的系统。该系统包括放置在溶解箱中或其周围的声发射传感器。通过将所记录的频率滤波到对于预期的爆炸“指征”而言最敏感的范围，能够在熔融物流入发生之前预测熔融物流入并且计划响应动作，以防止危及爆炸。

Description

声学发射系统和用于预测溶解箱中的爆炸的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年11月6日递交的美国临时专利申请No.62/252,221的权益，该临时专利申请的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本文大体涉及化学制浆并且更具体地涉及在纸浆和造纸工业中使用的回收炉和溶解箱。
背景技术
化学制浆将木质纤维素生物质转化成各种长度的纸浆纤维。在纸浆和造纸工业中，木质纤维素生物质通常含有木屑；但是木质纤维素材料可能含有基于植物的生物质，其中蛋白质木质素与纤维素糖分子紧密相联。通过处理，操作者可以分离纤维素纸浆纤维，以用于包括造纸在内的多种商业应用。
当例如木材为主要的木质纤维素材料时，生产可以从原木开始。剥皮机去除原木上的树皮(或“剥皮”)，并且削片机将原木粉碎成小碎片。根据特定的处理和应用，操作者可以使用蒸汽和化学品对这些碎片进行预处理，以使木质纤维素生物质中的孔膨胀，或者操作者可以直接将干燥的碎片送入化学煮解器中。连续化学煮解器大致为圆柱形并且可以是几层高。
在煮解器中，操作者通常将白液和蒸汽引入到煮解器的上部。在牛皮纸浆制造法中，“白液”通常由氢氧化钠和硫化钠溶液组成。在几小时的过程中，随着白液溶解木质素，被蒸煮的生物质移动经过煮解器。木质素是将生物质中的纤维素和半纤维素结合在一起的蛋白质。去除木质素允许操作者分离主要包含纤维素和半纤维素的纤维。由于木质素和其它辅助生物质化合物溶解在液体中，所以液体变黑并变成“黑液”。
在黑液溶液离开煮解器之后，设备将纤维素纸浆纤维与剩余的黑液分离。与白液含有氢氧化钠和硫化钠相反，黑液含有碳酸钠和硫酸钠。碳酸钠和硫酸钠是白液与煮解器中的木质素和其它化合物发生化学反应后的产物。产物-碳酸钠和硫酸钠-通常不大能用于煮解木质素。
虽然氢氧化钠和硫化钠通常是便宜的化学品，但是对于每一批新的木质纤维素生物质需要购买新的氢氧化钠和硫化钠的溶液，因此成本通常是高昂的。为此，许多化学纸浆厂使用热解化学回收系统，以将至少一部分碳酸钠和硫酸钠转化回有用的氢氧化钠和硫化钠。
来自化学煮解器的新的黑液通常是稀释的和不可燃的。因此，为了制备用于热解的黑液，操作者通常通过闪蒸箱或其它的蒸发步骤来汇集黑液，以增加黑液中浓缩的固体颗粒量。然后，在通过喷嘴将浓缩的黑液喷射到化学回收炉之前，操作者加热浓缩的黑液。喷嘴产生粗大液滴。回收炉蒸发来自液滴中的残留水分并且黑液中的固体化合物经历部分热解。残留的无机化合物落到炉底并积聚在炭床中。炭床中的一些碳和一氧化碳可以用作将硫酸钠转化为硫化钠的催化剂，然后可以从炉顶附近的烟道气中收集硫化钠。
炭床中的残留无机化合物最终熔化并且作为熔融物流过回收炉底部处的一个或多个熔融物喷口。冷却剂(通常为水)可以冷却熔融物喷口。冷却剂管可以集成到喷口本身，或者为辅助冷却系统。辅助冷却系统通常被称为“水套”并且可以围绕喷口的外部。从出口流出的熔融物落入到溶解箱中并与水或稀白液接触以产生碱液。所得的碱溶液通常被称为“绿液”。
在诸如牛皮纸浆制造法之类的硫酸盐化学法中，绿液的主要成分通常是硫化钠和碳酸钠。然而，不同的化学工艺产生具有不同无机化合物的绿液。操作者通常收集绿液并将绿液输送到苛化设备以进一步分离和浓缩硫化钠和碳酸钠，从而使白液再生。
当熔融物与溶解箱中的绿液相接触时，熔融物爆炸并且发出一系列可听见的噪音。这通常被业界人士称为“响声(banging)”。从喷口流出的熔融物通常介于750摄氏度(℃)至820℃之间，而绿液的平均温度为约70℃至100℃。此外，熔融物通常含有诸如钠之类的反应碱金属，该碱金属与水发生爆炸性反应。不受理论的束缚，巨大的温差可以增强熔融物与绿液的反应，从而引起或有助于响声。如果不加以调节，熔融物的突然流入可能会胀开溶解箱和回收炉，这对附近的操作人员构成了严重的危险。
为了控制响声，常规的溶解箱通常在熔融物从喷口下落时扰乱熔融物。限流器可以是一个或多个粉碎喷射器，其使用高压下的蒸汽或其它流体冲击下落的熔融物以产生熔融液滴。这些液滴的体积比整体熔融流的体积小，爆炸通常不如熔融液作为连续的、不间断的、未扰乱的流与绿液相接触时强烈。通常，熔融物喷口的端部升高到绿液液面上方，并且随着熔融物从喷口端部下落，粉碎喷射器扰乱下落的熔融物。
有时，熔融物可能在回收炉或喷口中过早冷却并且降低或减小熔融物的流动速率。在这种不合时宜的状态下，液体熔融物易于在障碍物后积聚。如果障碍物移开，则突然的熔融物流入可能会破坏粉碎喷射器的将熔融物扰乱成足够小的液滴的能力。此外，如果大量涌入非常多，则熔融物可能流过喷口的侧面并完全绕过粉碎喷射器。在其它情况下，粉碎喷射器可能失效。在这些情况下，与绿液相接触的熔融物的体积的增加大大增强了响声的爆炸强度和爆炸风险。
在许多工厂中，操作员通常在处理设备中和处理设备之间移动以监测处理条件和输出。溶解箱或回收炉中的爆炸对邻近的人员造成严重的安全危险，并且由此引起的火灾对工厂的其它部分中的人员造成严重的危险。这些爆炸还引起不受管制的量的污染物进入空气和地下水中并且意味着显著的生产损失。这种规模的爆炸可以使工厂停工数周至数月。
发明内容
申请人设想了一种系统，在该系统中，声发射传感器放置在溶解箱中或其周围。申请人已经发现，滤波到大于20KHz的计划频率范围的声发射易于在熔融物流入发生之前展现出独特的模式或“预流入指征”。通过隔离所记录的声发射频率来检测预流入指征，在熔融物流入发生之前预测熔融物流入成为可能。一旦检测到预流入指征，本文所公开的示例性系统可以修改工艺条件或遏制熔融物流入，从而防止或减轻可能有助于危及爆炸的失常情况。在其它示例性实施例中，操作者可以对熔融物控制机构(诸如美国专利No.9,206,548中所公开的限流器或限流板等)进行设定，以控制熔融流。测量来自于溶解箱中的熔融物响声的声发射事件可以进一步用于调节回收炉内的条件，从而控制进入溶解箱内的熔融物的量。
由设置在限流器和熔融物喷口附近的一个或多个声发射传感器检测的熔融流可以通过“预流入指征”来证实，该“预流入指征”包括增大速率的声发射，该声发射具有的幅值基本上超过第一组处理波形200％以上并且具有的频率大于20KHz。声发射系统还可以包括一响应，该响应被配置为当声发射系统检测到预流入指征时调节熔融流。该响应可以包括限制熔融流、改变回收炉内的工艺条件或其组合。
炉爆炸的问题通过使用本文所公开的系统和方法的示例性实施例来缓解。在示例性实施例中，声发射系统可以包括被配置为检测声发射的声发射传感器。声发射传感器可以包括具有谐振频率的变换器，其中，变换器被配置为将声波转换为电信号。预放大器可以与变换器通信。预放大器通常被配置为放大电信号。预放大器转而生成放大信号，并将放大信号传递给数据处理器。数据处理器可以被配置为将放大信号过滤为大于20KHz的计划频率范围。数据处理器可以进一步评估计划频率范围中的频率以检测预流入指征。一旦数据处理器检测到预流入指征，则数据处理器可以启动响应，该响应可以包括改变回收炉中的一个或多个操作条件或者激活安全装置，以减少或防止熔融流与溶解箱中的绿液相接触。
在示例性系统中，多个声发射传感器可以设置在溶解箱中及其周围。例如，包括波导的声发射传感器可以设置在溶解箱的壁中。声传感器可以具有读取端和第二端，该读取端位于波导的端部处，该第二端与读取端相对并且设置在溶解箱的外部。读取端可以设置在溶解箱内。在某些示例性实施例中，两个或更多个声发射传感器具有的波导可以延伸到绿液中。在其它示例性实施例中，声发射传感器可以具有设置在从限流器发射的流体内的波导。在又一些其它的示例性实施例中，声发射传感器可以具有设置在溶解箱内绿液液面上方以及限流器流体外部的波导。在其它示例性实施例中，声发射传感器可以邻近溶解箱设置。
在正常操作条件下，限流器将从熔融物喷口流出的熔融物分散成熔融液滴。熔融液滴接着接触绿液并且发出小的“响声”。“响声”包括可听见的声发射以及高于和低于人类听觉范围的声发射。在这些正常操作条件下，每秒可能发生数百次小响声。在该过程的示例性实施例中，声发射传感器检测声发射并将声发射波转换为电模拟信号。该信号可以转成一系列预放大级，以隔离出大于20KHz的频率范围的期望的频率，该预放大级之后是一个或多个高通、低通或带通滤波级。该信号可以在被转换成数字信号之前进一步细化。模数(A/D)转换器可以将模拟信号转换为数字信号。然后，数字信号可以被发送给诸如现场可编程门阵列(“FPGA”)之类的数据处理器，该FPGA可以使用连续计数法或者实施傅里叶变换法进行处理，从而简化数字信号。傅里叶变换法可以是快速傅里叶变换法(“FFT”)或其它的傅里叶变换法。在其它示例性实施例中，FPGA可以使用其它的信号处理或变换方法(例如，通过使用均方根(“RMS”)法、标准偏差法、偏态法、峰度法、平均法、方差法，或者通过使用模糊逻辑法、神经网络法和其它信号处理方法)来示出每个单独的处理部分上的最大关联。在又一些其它的示例性实施例中，数据处理器可以是专用集成电路(“ASIC”)。此外，示例性系统可以分析由多个声发射传感器产生的信号。
示例性系统可以连续地监测溶解箱内的超出熔融流的基线水平的熔融物流入。
示例性系统可以对来源于溶解箱中的声发射的信号进行处理和分析，以预测熔融物流入并且启动响应以防止熔融物流入。
另一个示例性系统可以基于来源于溶解箱中的声发射的信号来调节回收炉中的操作条件。
又一个示例性系统和方法可以包括基于计算机的系统，该基于计算机的系统具有软件，该软件被配置为基于来自声发射传感器的信号输入来监测溶解箱。基于计算机的系统可以具有所定义的状况警报，以指示信号何时超过预定信号幅值阈值。
溶解箱中的失常情况问题可以通过以下方法来解决，该方法包括以下步骤：将一个或多个声发射传感器插入通过溶解箱中的壁或顶；连续地监听溶解箱中响声的量和强度(“攻击性”)，将该响声传输到计算机系统，分析数据，与溶解箱的工艺条件进行对比并且一旦数据满足计划条件则返回输出。
根据本文的实施例的装置的特征在于，本文包括传感器，该传感器用于测量由熔融物与绿液相接触而引起的声发射。传感器可以包括波导，该波导具有第一端和第二端，其中，第一端设置在溶解箱内部的一定位置处，并且第二端位于溶解箱的外部。第二端可以设置有压电传感器，该传感器被配置为将所接收的声发射转换为模拟电信号。波导可以包括用于接收声发射的非绝缘部分以及设置在非绝缘部分下游的绝缘部分。声发射传感器还可以包括用于对所接收的模拟电信号进行处理的预处理器。
根据本文的示例性方法包括以下步骤：通过声发射传感器来接收声发射，该声发射传感器延伸到溶解箱的内部，该声发射由溶解箱内部的熔融物和绿液的化学和热反应所引起。该方法还可以包括以下步骤：将声发射转换成数字信号，将数字信号传输给计算机，以及用图形将数字信号表示在频谱上以产生图形频谱。然后，可以将图形化的频谱与指示正常操作条件的所存储的频谱进行比较，并且当图形化的频谱超过所存储的频谱200％以上时生成响应。
在另一个示例性实施例中，计算机可以产生数字输出信号，该实施例配备有诸如在美国专利No.9,206,548中所述的限流板。
附图说明
根据如附图所示的、对本文的示例性实施例的以下更具体的描述，前述内容将变得显而易见，其中，在不同视图中相同的附图标记指代相同的零件。附图不一定按比例绘制，而是将重点放在示出所公开的实施例上。
图1是设置在溶解箱周围的多个声发射传感器的剖面侧视图。
图2是声发射传感器的详细剖视图。
图3是示出声发射系统的示例性实施例的流程图。
图4是示意性地表示示例性预流入指征的图形。
图5A描绘了显示器上的FFT输出，其中，该输出是表示作业基线水平的第一组处理波形。
图5B描绘了显示器上的FFT输出，其中，该输出具有超过基线200％以上的第二组处理波形。
具体实施方式
对优选实施例的以下详细描述仅出于说明和描述的目的来得以阐述并且不旨在穷尽或限制本发明的范围和精神。对实施例进行选择和描述以更好地解释本发明的原理及其实际应用。本领域的技术人员将认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可以对本说明书中公开的本发明做出许多改动。
相应的附图标记表明若干视图中相应的元件。虽然附图表示根据本文的各种特征和部件的实施例，但是附图并不一定是按比例绘制的，并且某些特征可能被放大以便本文的实施例更好地示出，并且这样的示例不应被解释为以任何方式限制本文的范围。
在说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等的引用表示所述实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例不一定包括特定的特征、结构或特性。此外，这样的短语不一定指的是同一实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，认为本领域的技术人员可以想到结合其它实施例来影响这样的特征、结构或特性，无论是否被明确描述。
尽管为了清楚起见，在下面的描述中使用了特定的术语，但是这些术语仅旨在表示为了在附图中进行说明而选择的实施例的特定结构，而并不旨在限定或限制本文的范围。
单数形式“一”、“一个”和“该”包括多个所指物，除非上下文另有明确规定。数值应当被理解为包括以下数值：当减少到相同数目的有效数字时相同的数值、以及与状态值的差小于为了判定值本申请中所述的类型的常规测量技术的实验误差的数值。
本文所公开的所有范围包括所引用的端点，并且可以单独组合，例如，范围“40分贝(‘dB’)至60dB”包括端点40dB和60dB以及所有的中间值。
如本文所使用的，可以应用近似语言来修饰任何定量表示，该定量表示可以在未导致与其相关的基本功能改变的情况下进行改变。因此，由诸如“约”和“基本”等的一个或多个术语修饰的值可以不限于所指定的精确值。修饰语“约”也应被认为是公开了由两个端点的绝对值界定的范围。例如，表述“约2至约4”也公开了“从2至4”的范围。
应当注意，本文使用的许多术语是相对术语。例如，术语“上”和“下”在位置上彼此相对，即，在给定的取向上，上部件位于比下部件更高的高度，但是如果装置被翻转，则这些术语可以交换。就给定的结构而言，术语“入口”和“出口”与通过它们的流体流动有关，例如，流体通过入口流入该结构中并且通过出口流出该结构。术语“上游”和“下游”与流体流经各种部件的方向或者信号穿过各种部件的方向有关，即信号是相对于流体流动的方向或信号移动通过各种部件的方向，即信号在遇到下游部件之前遇到上游部件。
术语“顶部”和“底部”或“基部”用于指代与绝对基准(即，地球表面)有关的位置/表面，其中，顶部总是高于底部/基部。术语“向上”和“向下”也与绝对基准有关；向上的流动始终抵抗地球的重力。
图1是示出溶解箱160的示意图，该溶解箱包括延伸通过溶解箱160的壁162和顶部164的声发射传感器150。虽然图1示出了单个熔融物喷口110和单个溶解箱160，但是将会理解，多个熔融物喷口110和溶解箱160可以沿着回收炉100延伸。声发射传感器150具有读取端(222，图2)和第二端(224，图2)，该第二端与设置在溶解箱160外部的读取端222相对。读取端222设置在溶解箱160内。在其它示例性实施例中，声发射传感器150可以完全设置在溶解箱160内，使得读取端222和第二端224两者均设置在溶解箱160内。
在又一些其它的示例性实施例中，声发射传感器150可以完全设置在溶解箱160的外部，使得读取端222和第二端224两者均设置在溶解箱160的外部。图1示出了穿过溶解箱160设置的多个声发射传感器150。多个声发射传感器150可以用于提供附加的详细信号数据。声发射传感器150可以胶接、紧固或以其它方式附接到溶解箱160的顶部164或壁162。在其它示例性实施例中，声发射传感器150可以与靠近或连通溶解箱160的管件相接合。在又一些其它的示例性实施例中，磁体可以将声发射传感器150与溶解箱160或管件相接合。
当熔融液滴130接触绿液165时，熔融液滴130发出声发射167。路人可以将这些声发射167中的一些听作可听见的响声。示例性声发射传感器150在传输放大信号311以用于进一步的处理之前可以检测声发射167、将声发射167转换成电模拟信号307(图3)、并对信号307进行前置预放大。声发射167可以是传输通过溶解箱160的音波或其它的能量波。
声发射传感器150可以包括压电传感器、微机电系统(“MEMS”)传感器或被配置为检测声发射167并将声发射167转换为电信号307的其它声传感器。此外，声发射传感器150可以包括诸如宽带声发射滤波器之类的滤波器316(图3)。在其它示例性实施例中，声发射传感器150可以包括窄带声发射滤波器。
如图1所示，熔融物喷口110的第一端可以设置在回收炉100中、与回收炉相接合、或者朝回收炉100延伸，并且与熔融物喷口110的第一端相对的熔融物喷口110的第二端可以设置在溶解箱160中、与溶解箱160相接合、或者朝溶解箱160延伸。来自回收炉100的熔融物115向下流入到溶解箱160中。溶解箱160通常设置在罩盖170的下方。限流器140发射扰乱熔融物115的流体145，以产生熔融液滴130。流体145通常是蒸汽。限流器140可以是喷洒喷嘴。
在所示的实施例中，声发射传感器150’延伸到由限流器140喷射的流体145中。流体145扩散的区域可被称为限流器140的流路。至少一个声发射传感器150的波导125期望地延伸到溶解箱160内的液体中。在如图1所示的示例性实施例中，液体是绿液165，但是将会理解，液体可以是在溶解箱160中使用的任何液体。至少一个其它的声发射传感器150’的波导125不接触绿液165。
声发射传感器150’’被配置为检测第一迹象的不平缓的熔融流。这是使用主从处理配置的声发射传感器150、150’和150’’的示例，其中，主传感器(参见150’’)安装在意向区域(例如，熔融物接触流体的区域)附近，并且从属或防护传感器(参见150、150’)围绕主传感器(参见150’’)并消除从意向区域外部生成的噪音。例如，具有设置在限流器140的流路中的波导125的声发射传感器150’可以连续监测在限流器140的流路中产生的声发射167。系统可以对信号进行如下处理并生成指示正常限流器操作条件的信号分布。数据处理器336(图3)接着可以从由主传感器(参见150’’)记录的信号中减去正常限流器操作条件的信号分布，该主传感器位于熔融物与绿液165相接触的区域的上方。以这种方式，可以使用主-从技术从主传感器150’’处生成的信号中消除不相关的背景噪音。
在其它示例性实施例中，防护传感器(参见150、150’)可以检测作业基线水平442(参见图4)，该基线表示在防护传感器的检测区域中在正常操作条件下的第一速率熔融流。例如，具有设置在限流器140的流路中的波导125的声发射传感器150’可以连续监测在限流器140的流路中产生的声发射167。与声传感器150’通信的数据处理器336可以寄存第一组处理波形432(图4)，该波形指示限流器140的流路中的作业基线水平442。在熔融物流入发生之前，数据处理器336还可以寄存第二组处理波形433(图4)，该波形超过作业基线水平442 200％以上。第二组处理波形433可以表示第二速率熔融流。在某些示例性实施例中，数据处理器336可以将从防护传感器(参见150、150’)中产生的第一组处理波形432同从主传感器(参见150’’)中产生的第一组处理波形432进行印证，以确认溶解箱160在正常操作条件下操作。在又一些其它的示例性实施例中，数据处理器336可以将从防护传感器(参见150、150’)中产生的第二组处理波形433同从主传感器(参见150’’)中产生的第二组处理波形433进行印证。通过比较第二组处理波形433，数据处理器可以确认预流入指征372(图3)的存在，从而启动阻止或遏制熔融物流入的响应。
熔融液滴130的平均温度可以介于750℃至820℃之间。绿液165的平均温度为约70℃至100℃。为了承受溶解箱160内的热量并经受流体145，声发射传感器150可以具有由构造为承受高温和高压的材料制成的壳体151。示例包括铝、双相不锈钢或常规不锈钢。此外，根据溶解箱160内的平均温度，具有设置在溶解箱160内的电子器件或换能元件的示例性声发射传感器150可以被配置为在100℃以上的温度下或者在160℃以上的温度下操作。具有设置在溶解箱外部的电子器件或换能元件的声发射传感器150可以被配置为50℃以上的温度下操作。
参照图1、图3和图4，声发射传感器150连续检测声发射167，并且数据处理器336可以连续地处理或变换数字信号以准备信号分析(例如，分析处理信号以检测预熔融物流入指征372)。在其它示例性系统中，声发射传感器150可以以诸如10毫秒(“ms”)、一秒、或六十秒等的时间区间对声发射167进行采样。一旦被处理，数据处理器336输出输出信号O。输出信号O可以被传输给计算机338和显示器339。输出信号O包括表示第一速率熔融流的第一组处理波形432(即，作业基线水平442)。根据显示器339的标度，第一组处理波形432可以看起来具有基本恒定的幅值。在显示器339(参见用于显示器输出的图4、图5A和图5B)上，具有基本恒定的幅值的第一组波形432可以看起来映射到表示第一组波形432的平均幅值的基本水平的直线。显示器339可以进一步输出浮动阈值F，该浮动阈值F是具有由信号的时均测量值确立的幅值的阈值。在图4中，浮动阈值F表示输出信号O在时间区间期间的平均幅值。该第一组处理波形432表示作业基线水平442，该作业基线水平基于来自一个或多个声发射传感器150的输入来指示正常的、平缓的熔融流和限流器流体流。正常的平缓的熔融流可以包括第一速率熔融流。基线442可以进一步指示所谓的回收炉活动。在其它示例性实施例中，在每个熔融物喷口110的出口附近放置的声发射传感器150’将检测第一迹象的不平缓熔融流、熔融物流入和限流器140的问题。
在突然的熔融物流入之前，处理信号368的幅值可以基本低于作业基线水平，随后第二组处理波形433的幅值基本高于作业基线水平442，例如，比作业基线水平442高100％、150％以上、至少200％、200％、至少300％、300％以上、至少500％或500％以上。第二组处理波形433可以由一个或多个幅值峰值461表征。第二组处理波形433的幅值峰值461基本上超过作业基线水平442的平均幅值至少200％。第二组处理波形433可以表示第二速率熔融流。预流入指征372包括第二组波形433，该波形基本上超过作业基线水平442至少200％。在又一些其它的示例性实施例中，第二组波形433中的一个或多个幅值峰值461还可以包括预流入指征372。在又一些其它的示例性实施例中，预流入指征372可以包括第二组波形433中的基本上超过作业基线水平442的三个或更多个幅值峰值461。在又一些其它的示例性实施例中，预流入指征372可以包括第二组波形433中的基本上超过作业基线水平442的至少五个幅值峰值461。
在导致熔融物流入的条件下，声发射167的频率可以低于一个或多个熔融物喷口110处的作业基线水平442。也就是说，一旦被预处理和被处理，输出信号O还可以包括第三组处理波形441，该波形的幅值低于作业基线水平442的平均幅值。在包括显示器339或用户界面的系统中，可以不描绘第三组处理波形441，或者第三组处理波形441可以表示为第一组处理波形432中的间隙。较低速率的声发射167与在其它情况下会导致较低速率的声发射167的工艺条件无关。示例性系统305可以将来源于声信号传感器150’的处理信号368与来源于声信号传感器150的处理信号368进行比较，以确定较低速率的声发射167是否是当前溶解箱或回收炉工况的预期结果，其中，该声信号传感器150’设置在限流器140和熔融物喷口110附近，该声信号传感器150穿过溶解箱160设置。如果较低速率的声发射167(和所得到的第三组处理波形441)不是当前溶解箱或回收炉工况的预期结果，则较低速率的声发射167可能指示熔融流喷口阻挡，或者指示回收炉100中的波动熔融流，并且还可能包括预流入指征372。
如图4所示，预流入指征372可以包括初始预流入指征372a和即将发生的预流入指征372b，初始预流入指征的特征在于第三组处理波形441具有不是工艺条件的预期结果的较低速率的声发射167，即将发生的预流入指征372b的特征在于第二组处理波形433具有的一个或多个幅值峰值461超过第一组处理波形432200％以上。在某些示例性系统中，数据处理器336一旦检测到初始预流入指征372a则可以启动响应(诸如警报等)或工艺条件的改变，或者启动熔融物遏制。在其它示例性系统中，数据处理器336可以响应于检测到初始预流入指征372a而触发第一警报。
在其它示例性实施例中，显示器339可以显示由第一组处理波形432的平均幅值定义的第一浮动阈值479和由第二组处理波形433定义的第二浮动阈值480。预流入指征372还可以包括从第一浮动阈值479到第二浮动阈值480的转变(参见372b)，其中，第二浮动阈值480超过第一保持阈值479至少100％。也就是说，预流入指征372可以包括浮动阈值F增加了100％以上。
应当理解，使用任何信号处理公式来变换以下声发射信号以预测熔融物流入的做法被认为在本文的范围内：该信号高于20KHz并且源自溶解箱中的响声。20KHz频率代表人类听觉的上限。将进一步认识到，使用任何信号处理公式来变换以下声发射信号以预测熔融物流入的做法被认为在本文的范围内：该信号高于100KHz并且源自溶解箱中的响声。
在其它示例性实施例中，预流入指征372可以包括幅值衰减预流入指征372c，其中，两个或更多个幅值峰值461在设定的时间单位内超过阈值483。阈值483可以是电压阈值、浮动阈值、系统检查阈值或由用户或仪器设定的其它阈值，预流入指征372可以与这些阈值进行比较。例如，当显示器339以一秒的分辨率显示输出信号O时，幅值衰减预流入指征372c每秒可以包括超过阈值483的两个或更多个幅值峰值461。在显示器339每隔10ms显示输出信号O的实施例中，幅值衰减预流入指征372c每10毫秒可以包括超过阈值483的两个或更多个幅值峰值461。幅值峰值461超过阈值483越大，则熔融物流入将越可能引起溶解箱爆炸(参见531，图5B)。
图2示出了声发射传感器250，其中，声波167(图1)使波导225振动。声发射传感器250被配置为连续地检测声发射167。声发射传感器250具有波导225，该波导与变换器285相接合。在所描绘的实施例中，变换器285是压电晶体，但是应当理解，可以使用本领域中已知的其它变换器。波导225具有从变换器285延伸到读取端222的长度L1。
保护套227可以使波导长度的一部分L3免受溶解箱260内的熔融物飞溅、液体飞溅以及温度和压力。波导的暴露部分L2可以直接暴露于溶解箱265内的绿液165。操作者可以将波导225插入通过设置在溶解箱260的壁262或顶部164的入口套管229。绝缘体228可以密封入口套管229中的开口并且使波导225隔离于溶解箱壁262和套筒229，以使与响声检测无关的背景信号最小化。
如图2和图3所示，声波167接触波导225，波导225振动并且以机械的方式将声波167传递给变换器285。声发射传感器250可以具有阈值水平。阈值水平是阈值幅值，该阈值幅值与声发射167的幅值相比较。声发射传感器250可以被配置为寄存幅值大于阈值水平或者小于阈值水平的声发射167。变换器285接着将高于阈值水平的声发射167转换为初始电信号307。变换器285和相联的电子器件通常在壳体220内受到保护。
预放大器221接着可以放大信号307。后续放大器(参见313)可以在数据处理器336接收预处理信号318之前进一步放大信号307。虽然本文中并没有限制声发射传感器250具有预装的预放大器221，但是典型的声发射传感器250通常具有预装的预放大器221。预放大器221通常可以将信号307放大约40至60分贝(“dB”)。诸如高通、低通、或带通滤波器之类的滤波器316接着可以将信号过滤到高于20KHz的计划频率范围。在其它示例性实施例中，滤波器316可以将信号过滤到高于100KHz的计划频率范围。A/D转换器326接着可以将模拟信号307转换为数字信号312。数据处理器366接收放大和过滤的数字信号311、317、312(即，预处理信号318)并且执行处理或信号变换法356以产生处理信号368。数据处理器366可以进一步被配置为检测预流入指征372。声发射传感器250可以包括用于完整的信号处理的电子器件，电子器件可以包括放大器313、滤波器316、A/D转换器326、数据处理器366和显示器339。在声发射传感器250不包括所有处理元件的其它示例性实施例中，电缆223可以将信号传输给下一个信号处理器。在又一些其它的示例性实施例中，声发射传感器250可以以无线的方式传输信号。
尽管声发射传感器250可以被配置为检测声发射的范围，但是声发射传感器250通常具有谐振频率。即，声发射传感器250通常被配置为在谐振频率下提供高分辨率的电信号。尽管声发射传感器250可以检测声波167并且传输谐振频率之上或之下的信号307，但是这些非谐振信号的细节比在谐振频率下检测到的细节相对较少。在压电传感器中，压电晶体的厚度限定传感器的谐振频率。在示例性实施例中，声发射传感器250具有的谐振频率可以高于20KHz并且期望高于100KHz。
压电传感器通常还具有使压电晶体失去其压电特性的温度。在声发射传感器250是压电传感器的实施例中，期望选择被配置为在溶解箱260的典型温度下工作的压电传感器。
图3是表示用于检测溶解箱260中的响声的模式的示例性声发射系统305的流程图。一个或多个声发射传感器250连续地检测声发射367。信号变换器385将声发射367转换为电模拟信号307。预处理器335接着对信号307进行预处理。信号307在应用信号变换法356之前经历预处理的顺序是无关紧要的。预处理器335可以包括滤波器316、放大器313、A/D转换器326或计算机338。信号预处理可以包括少于所有列出的预处理器335的一个或多个预处理器335、或多种类型的选择预处理器335。例如，预处理可以包括在声发射传感器250中将信号预放大40dB至60dB以及在设置于声发射传感器250外部的放大器中进一步放大信号两者；然而，布置在声发射传感器250内部的预放大器和布置在声发射传感器250外部的放大器均被认为是用于预处理和预处理器335的放大器313。
滤波器316产生滤波信号317。滤波器316可以是模拟滤波器、高通滤波器、低通滤波器、带通滤波器、数字滤波器或在信号处理中使用的其它滤波器。滤波器316滤除不期望的低频(高通滤波器)、不期望的高频(低通滤波器)或不期望的高频和低频两者(带通滤波器)。操作者可以手动选择所需的滤波器316。在本文所公开的示例性系统中，操作者可以隔离出介于100KHz和300KHz之间的信号频率。该范围足够高以避开大多数机械噪音，但也足够低以检测离源头足够远的声发射167。这可以允许操作者将声发射传感器150放置在溶解箱壁262中或溶解箱260附近。在其它示例性实施例中，可以自动设定滤波器316。可以以这种方式滤除低于20KHz的不期望的频率(例如，与预测突然的熔融物流入无关的频率)。在其它示例性实施例中，可以以这种方式滤除低于100KHz的不期望的频率。
不受理论的束缚，可以期望高通滤波器滤除液体噪音，该液体噪音可来自流体的湍流、流体的沸腾和泄漏。高通滤波器可以进一步滤除来自与该系统接触的机械零件的机械噪音。周期噪音(例如，来自往复或旋转机械的重复噪音)也可以用高通滤波器滤除。低通滤波器可用于滤除电磁噪音。申请人已经发现，机械噪音的频率通常低于由溶解箱260中的最高频率范围的响声爆发出的声发射。
放大器313放大信号的幅值以产生放大信号311。放大器313可以是模拟放大器、预放大器、数字放大器或在信号处理中使用的其它放大器。放大器可以预放大从变换器385中产生的信号307。信号307可以在被过滤之后被进一步放大，并且A/D转换器326接着可以将模拟信号转换为数字信号312。处理步骤的顺序改变被认为在本文的范围内。
应当理解，一些或所有的预处理器335可以居于声发射传感器250中(例如，在单个壳体251内，在单个电路板上等)。在其它示例性实施例中，预处理器335可以作为声发射传感器250外部的单独设备居于系统中。
预处理器335产生预处理信号318。数据处理器366接收预处理信号并且应用信号变换法356以生成处理信号368。处理信号368可以作为输出信号O从数据处理器中输出。数据处理器366可以是现场可编程门阵列(“FGPA”)。在又一些其它的示例性实施例中，数据处理器366可以是专用集成电路(“ASIC”)。数据处理器366接收处理信号318并且可以执行作为信号变换法356的连续计数分析。
在其它示例性实施例中，数据处理器366可以进行作为信号变换法356的快速傅里叶变换法(“FFT”)。在其它示例性系统中，信号变换法356可以包括均方根(“RMS”)法、标准偏差法、偏态法、峰度法、平均法、方差法，或者信号变换法可以使用模糊逻辑法、神经网络和其它的信号处理方法，以产生处理信号368。数据处理器366可以被进一步被配置为在输出输出信号O之前检测预流入指征372。
输出信号O接着可以被发送到计算机338，该计算机338可以被配置为确认预流入指征372并且在显示器339或其它用户界面上显示输出信号O。作为示例，输出信号O可以被显示为连续频谱显示、长时间包络线，或者输出信号O可以通过仅显示超过预定阈值的信号部分(例如，超过第一组处理波形432的部分)来显示。
在某些示例性实施例中，显示器339可以如下显示经处理的信号：处理信号是以线性描绘并表示为电压的整流的时间平均声发射信号。显示器339可以进一步显示处理信号的能量，其中，处理信号的能量被评估为电压平方的函数对时间的积分。还可以显示信号强度，其中，信号强度被测量为与伏-秒成比例的单位中的整流声发射信号的面积。在又一些其它的示例性实施例中，显示器339可以仅显示超过阈值的处理信号。
阈值可以是用户可调节的、固定的、或浮动的阈值。浮动阈值作为噪音输出的函数随时间变化。浮动阈值可以用于在背景噪音较高并变化的情况下将背景噪音与声发射事件区分开。电压阈值是电子比较器上的电压水平，使得幅值大于该水平的信号将被识别。
显示器339可以每隔10毫秒(“ms”)、一秒、60秒、或由操作者选择的任何其它时间区间来显示计数趋势分辨率。所有其它趋势(快速傅里叶变换法、均方根等)均期望以一秒的分辨率显示。因为声发射传感器150连续地检测声发射167，所以只要声发射传感器150仍然保有功能，总时间趋势可以持续诸如多年。
在其它示例性实施例中，当计算机338识别到预流入指征372时，计算机338可以启动响应353。响应353可以包括改变工艺条件，诸如使用例如在美国专利No.9,206,548中所公开的限流板约束或阻挡熔融流。在其它实施例中，响应353可以包括调节回收炉内的工艺条件。改变回收炉内的工艺条件可以包括调节燃烧速率、黑液流速、空气流速、空气流路、黑液流路、温度、压力和反应物浓度。改变工艺条件可以包括：诸如通过约束熔融物喷口110中的熔融物流速或者通过防止熔融物喷口110的熔融物115进入溶解箱160等，将指示熔融物流入的第二速率熔融流变成指示作业基线水平442的第一速率熔融流。软件可以被配置为启动响应353。在其它实施例中，响应353可以包括增大离开限流器140的流体速率。在又一些其它实施例中，响应353可以包括触发一个或多个警报。所公开的响应353与控制熔融流的其它常用方法的组合被认为在本文的范围内。
在某些示例性实施例中，数据处理器366可以居于计算机338中。在其它示例性实施例中，设置在计算机338外部的数据处理器可以诸如通过使用对信号进行变换的信号变换法356开始处理预处理信号318，并且接着将变换信号传输给计算机338，以用于预流入指征检测。在又一些其它的示例性实施例中，计算机338可以包括预处理器335并且执行一些或所有的信号预处理步骤。在又一些其它的示例性实施例中，计算机338可以应用信号变换法356。
图5A描绘了可以在显示器339上看到的FFT输出信号O。输出信号O是表示溶解箱160中的作业基线水平442(图4)的第一组处理波形532。在所示的实施例中，预处理信号318已经被过滤为100KHz以上。这远远超出了人类听觉和检测通过空气传输的音频波的麦克风的范围。用户可以将阈值583设定在例如20处。在所示的标度中，第一组处理波形532具有偶然的、随机分布的、超过阈值的峰值578。这些偶然超过阈值的峰值578’一般超过阈值583的次数取决于阈值设定在何处以及指定的时间段。例如，当显示器339每隔一秒显示幅值峰值578时，偶然超过阈值的峰值578’每分钟可能不超过阈值583几次以上。在所示的实施例中，阈值583被设定在20处并且显示分辨率被设定为一秒。通常，偶然超过阈值的峰值578’在连续三秒内不会超过阈值583。因为处理信号368(图3)是高于20KHZ的信号并且背景噪音已经在预处理335期间被滤除，所以偶然超过阈值的峰值578’表示不会危及溶解箱的结构完整性的正常熔融物响声或周期性的较少的熔融物流入。第一组处理波形532和作业基线水平442包括这些偶然超过阈值的峰值578’。应当理解，偶然超过阈值的峰值表示正常的熔融物响声活动。对这些偶然超过阈值的峰值的描绘会根据特定的溶解箱环境以及用户为了显示输出O所选择的速率和标度而变化。显示器339可以进一步显示浮动阈值F(图4)，该浮动阈值F表示在指定的时间区间输出信号O的平均幅值。
在图5B中，FFT输出信号O包括转变到第二组处理波形533的第一组处理波形532。在所示的实施例中，预处理信号318已经被过滤到100KHz以上。第二组处理波形533包括在指定的时间段内始终超过阈值583的幅值峰值561模式。例如，在图5B中，阈值583被设定在20处，并且显示器339显示每秒的幅值峰值。
预流入指征372可以包括幅值峰值561的模式。此外，预流入指征372可以包括周期预流入指征372d，其特征在于在一段时间区间内重复幅值衰减预流入指征(参见372c，图4)。在所示的实施例中，周期预流入指征372d包括至少五个幅值衰减预流入指征C1、C2、C3、C4和C5。在所示的实施例中，周期预流入指征372d发生在约三个小时的时间段。然而，应当理解，周期预流入指征372d可以包括至少两个幅值衰减预流入指征372c。本文所述的系统可以在检测到任何预流入指征372时启动工艺条件的改变。在所示的实施例中，系统一旦检测到周期预流入指征372d则触发第一警报或工艺条件的改变并且一旦检测到延长的预流入指征372e时则触发第二警报或工艺条件的改变。
预流入指征372可以包括延长的预流入指征372e。图5B中示出在时间区间E内的延长的预流入指征372e。延长的流入前指征372e在分辨率区间内具有多个幅值峰值561并且可能不一定显示幅值衰减预流入指征372c或周期预流入指征372d。应当理解，时间区间E可以根据特定溶解箱160的配置和条件以及声发射传感器150的采样频率、数据处理器366和输出信号O的分辨率而变化。例如，在所示的输出信号O中，时间区间E发生约一小时四十五分钟。不管延长的预流入指征372e是如何描绘或显示的，延长的预流入指征372e指示熔融物流入即将发生或目前正在发生。系统或系统中的计算机可以响应于检测到延长的预流入指征372e而启动改变工艺条件或者遏制熔融物。如果在检测到延长的预流入指征372e时并未遏制熔融流，则爆炸531可能即将发生。一旦调节工艺条件或遏制熔融物流入，第二组处理波形533可以转变回指示作业基线水平442的第一组处理波形532。
预流入指征372还可以包括计数趋势和快速傅里叶变换趋势，其中，计数趋势描绘了在快速傅里叶变换趋势的频带超过第一组处理波形432 300％以上之前的、的溶解箱160中的递减的响声强度。
此外，预测溶解箱中的熔融物流入的示例性方法可以包括以下步骤：使用声传感器检测源自溶解箱内的熔融物响声的声发射；将声发射转换成初始电信号；放大初始电信号以产生放大信号；将放大信号过滤到高于20KHz的计划频率范围；输出计划频率范围内的第一输出信号，其中，第一输出表示在没有熔融物流入的情况下溶解箱内的作业基线水平442；输出基本上超过第一输出信号200％以上的第二输出信号，其中，第二输出信号包括信号峰值，并且其中，第二信号输出中的三个或更多个信号峰值包括预流入指征；响应于预流入指征减少进入到溶解箱内的熔融流。
示例性系统可以包括：溶解箱，其邻近回收炉，其中，熔融物喷口流体连通回收炉和溶解箱；熔融物，其设置在熔融物喷口中，其中，熔融物以第一速率通过熔融物喷口从回收炉流动到溶解箱中，并且其中，熔融物接触溶解箱内的液体从而生成声发射；声发射传感器，其具有读取端，该读取端被定向为检测源自溶解箱的声发射，其中，声发射传感器具有变换器，变换器与读取端进行信号通信，并且其中，变换器被配置为将声发射转换为初始电信号；预处理器，其被配置为放大、过滤和数字化初始电信号以产生频率大于20KHz的预处理信号，其中，预处理器设置在变换器的下游；数据处理器，其与预处理器进行信号通信，其中，数据处理器被配置为使用变换方法变换预处理信号以产生输出信号，其中，输出信号包括表示第一速率的经处理的第一组波形和表示第二速率熔融流的第二组波形，经处理的第二组波形具有的幅值峰值超过经处理的第一组波形200％以上，以包括预流入指征。
另一示例性系统可包括：溶解箱，其邻近回收炉；熔融物喷口，其具有靠近回收炉的第一端以及与第一端相对的靠近溶解箱的第二端，其中，熔融物喷口构造成接收来自回收炉的熔融物并将熔融物输送到溶解箱；声发射传感器，其具有读取端，读取端被配置为检测源自与溶解箱中的液体相接触的熔融物的声发射，并且其中，声发射传感器具有变换器，变换器与读取端进行信号通信，并且其中，变换器被配置为将声发射转换为初始电信号；预处理器，其被配置为放大、过滤和数字化初始电信号以产生频率大于20KHz的预处理信号，其中，预处理器设置在变换器的下游；数据处理器，其与预处理器进行信号通信，其中，数据处理器被配置为使用变换方法变换预处理信号以产生输出信号，其中，输出信号包括经处理的表示第一速率熔融流的第一组波形和表示第二速率熔融流的第二组波形，经处理的第二组波形具有的幅值峰值超过经处理的第一组波形200％以上，以包括预流入指征。
虽然已经参照本发明的示例性实施例具体地示出并描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。

Claims (28)

1.一种系统，其包括：
溶解箱，其邻近回收炉，
熔融物喷口，其具有靠近所述回收炉的第一端和与所述第一端相对的第二端，所述第二端靠近所述溶解箱，其中，所述熔融物喷口构造成接收来自所述回收炉的熔融物并将所述熔融物输送到所述溶解箱；
声发射传感器，其具有读取端，所述读取端被配置为检测源自与所述溶解箱中的液体相接触的熔融物的声发射，并且其中，所述声发射传感器具有变换器，所述变换器与所述读取端进行信号通信，并且其中，所述变换器被配置为将所述声发射转换为初始电信号；
预处理器，其被配置为放大、过滤和数字化所述初始电信号以产生频率大于20KHz的预处理信号，其中，所述预处理器设置在所述变换器的下游；
数据处理器，其与所述预处理器进行信号通信，其中，所述数据处理器被配置为使用变换方法变换所述预处理信号以产生输出信号，其中，所述输出信号包括经处理的表示第一速率熔融流的第一组波形和表示第二速率熔融流的第二组波形，经处理的所述第二组波形具有的幅值峰值超过经处理的所述第一组波形200％以上，以包括预流入指征；
计算机，其中，所述计算机被配置为检测所述预流入指征并且在检测到所述预流入指征之后限制所述熔融流进入到所述溶解箱中，所述计算机响应于检测到所述预流入指征而改变处理条件。
2.根据权利要求1所述的系统，还包括设置在所述熔融物喷口中的熔融物。
3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述声发射传感器设置在所述溶解箱内、所述溶解箱的壁内、所述溶解箱的顶部内、所述溶解箱的底部内、或者邻近所述溶解箱设置。
4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述熔融物喷口的第一端设置在所述回收炉中、与所述回收炉相接合或者朝所述回收炉延伸，并且所述熔融物喷口的第二端设置在所述溶解箱的上方、与所述溶解箱相接合或者朝所述溶解箱延伸。
5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预流入指征还包括经处理的第三组波形，所述第三组波形具有的幅值低于经处理的所述第一组波形的平均幅值，并且其中，所述计算机在检测到经处理的所述第三组波形时启动响应。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据处理器是FPGA处理器，其中，所述FPGA处理器变换所述预处理信号并且连续地显示所述第二组波形中的所选频带的强度。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述预流入指征还包括在预定的时间区间内所述第二组波形的至少两个幅值峰值超过所述第一组波形的平均幅值至少300％。
8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预处理信号具有的频率大于100KHz。
9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述变换方法选自由下列项组成的组合：连续计数法、快速傅里叶变换法、均方根法、标准偏差法、偏态法、峰度法、平均值法、方差法、模糊逻辑法和神经网络法。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述声发射传感器选自由下列项组成的组合：压电传感器、MEMS传感器或其它的声发射传感器。
11.根据权利要求1所述的系统，还包括多个声发射传感器，并且其中，每个声发射传感器还包括波导。
12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述数据处理器变换由所述多个声发射传感器生成的所述预处理信号。
13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述波导延伸到所述溶解箱内的液体中，并且第二声传感器上的波导延伸到从一限流器发射的流体中。
14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述多个声发射传感器的一个声发射传感器延伸穿过所述溶解箱的壁或所述溶解箱的顶部。
15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述多个声发射传感器中的一个声发射传感器设置在所述溶解箱附近并且在所述溶解箱的外部。
16.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一组波形映射到表示所述第一组波形的平均幅值的水平线，并且其中，所述水平线是作业基线水平。
17.根据权利要求1所述的系统，还包括显示器，其中，所述显示器将所述输出信号显示为连续频谱显示、长时间包络线，或者仅显示经处理的所述第一组波形中的信号部分。
18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预流入指征还包括计数趋势和快速傅里叶变换趋势，其中，所述计数趋势描绘在所述快速傅里叶变换趋势中的频带超过经处理的所述第一组波形300％以上之前所述溶解箱中的递减的响声强度。
19.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预流入指征还包括具有重复的幅值衰减预流入指征的周期预流入指征。
20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述计算机在检测到所述预流入指征之后启动响应。
21.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预流入指征还包括延长的预流入指征，并且其中，所述计算机在检测到所述延长的预流入指征之后启动响应。
22.根据权利要求1所述的系统，其中，所述预流入指征还包括在预定时间区间内经处理的所述第二组波形中两个或更多个幅值峰值超过阈值。
23.根据权利要求1所述的系统，还包括由经处理的所述第一组波形的平均幅值定义的第一浮动阈值和由经处理的所述第二组波形定义的第二浮动阈值，其中，所述预流入指征还包括从所述第一浮动阈值到所述第二浮动阈值的转变，其中，所述第二浮动阈值超过所述第一保持阈值至少100％。
24.根据权利要求1所述的系统，其中，所述溶解箱中的液体是绿液。
25.一种用于预测溶解箱中的熔融物流入的方法，所述方法包括以下步骤：
使用声发射传感器检测源自所述溶解箱中的熔融物响声的声发射；
生成代表所述声发射的初始电信号；
放大所述初始电信号以产生放大信号；
将所述初始电信号过滤到高于20KHz的频率范围以产生滤波信号；
将所述初始信号从模拟信号转换以产生数字信号，其中，预处理信号包括所述放大信号、所述滤波信号和所述数字信号；
使用数据处理器变换所述预处理信号，其中，所述数据处理器使用变换方法变换所述预处理信号，其中，经变换的所述预处理信号为输出信号；
输出所述输出信号，其中，所述输出信号包括经处理的表示第一速率熔融流的第一组波形以及表示第二速率熔融流的第二组波形，经处理的所述第二组波形具有的幅值峰值超过经处理的所述第一组波形200％以上，并且其中，经处理的所述第一组波形和经处理的所述第二组波形包括预流入指征；
将所述输出信号传输给计算机，并且在所述计算机检测到所述预流入指征之后限制熔融流进入所述溶解箱或改变处理条件的步骤。
26.根据权利要求25所述的方法，还包括比较来自多个声发射传感器的、在计划频率范围内的多个预处理信号的步骤。
27.根据权利要求25所述的方法，其中，所述预流入指征还包括经处理的第三组波形，所述第三组波形具有的幅值低于经处理的所述第一组波形的平均幅值。
28.根据权利要求25所述的方法，其中，所述变换方法选自由下列项组成的组合：连续计数法、快速傅里叶变换法、均方根法、标准偏差法、偏态法、峰度法、平均值法、方差法、模糊逻辑法和神经网络法。
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