CN114905009A - 鱼雷罐连续测温装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鱼雷罐连续测温装置和方法。本发明的测温装置包括数据记录匣（3）、热电偶组件（4）和热电偶引线（5），所述热电偶组件包括支架（41）和若干热电偶（43），若干热电偶随支架离散地分布在鱼雷罐（11）外壁上对其测温。本发明的测温方法包括向隔热保温箱（31）内注入相变液（36）至浸没仪器容纳腔体（33），将数据采集仪（34）与热电偶电信号连接，对数据采集仪进行初始化设置，并安置在仪器容纳腔体内，测温装置随鱼雷罐车（1）进行测温和记录，待鱼雷罐车停运后，对数据采集仪记录的数据进行读取和分析。本发明的测温装置和测温方法能够全面准确地检测鱼雷罐的温度状况，实现对鱼雷罐全运输过程的温度监控。

Description

鱼雷罐连续测温装置和方法

技术领域

本发明涉及一种高温设备测温装置及方法，尤其涉及一种鱼雷罐连续测温装置和方法。

背景技术

鱼雷罐车，又名鱼雷型混铁车，是一种铁水运输设备，其由鱼雷罐和罐运输车两部分组合构成。所述鱼雷罐的中间段呈圆柱形，两端呈圆锥形，其外形似鱼雷，故称作鱼雷罐。鱼雷罐的内部有用于装载铁水的腔室，而罐运输车则用于承载鱼雷罐进行长距离铁水运输。用鱼雷罐车进行铁水运输，具有热损失小，保温时间长，节约能源等优点，是目前铁水运输的主要方式。

鱼雷罐车运输铁水过程中，一般需要经历多个阶段，如受铁、铁水预处理、扒渣、倒铁、空罐回运，等等，铁水运输和等待时间较长，在此过程中难免会有热量损失。而铁水温降过大会导致鱼雷罐出现结底、结壳甚至是整罐冻死的状况，且温降过大还会造成炼钢过程能耗的大幅上升，从而增加企业的生产成本，因此，在鱼雷罐车运行过程中，对其装载的铁水进行保温则是非常重要的工作。

要想了解保温工作的效果，首先要掌握铁水的温度情况，但铁水温度较高，常规方法难以直接测得铁水温度，所以在实际工作中是通过测量鱼雷罐外壁温度来间接获得铁水温度。

目前，对于鱼雷罐外壁的测温，主要是采用光学测温方法，例如中国专利（CN205879367 U），该专利文献公开了一种鱼雷罐车的温度检测系统，该系统通过设置在检测轨道两侧的红外摄像头实现鱼雷罐外壁温度的全面检测，极大地降低了劳动强度，提高了鱼雷罐车壁面测温效率。但这种光学测温方法受外界环境因素如天气、空气湿度等影响较大，精度较低，而且只能实现固定区段的温度检测，难以实现全运输流程的温度检测，应用局限性较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种鱼雷罐连续测温装置和方法，本发明的测温装置和测温方法能够全面准确地检测鱼雷罐的温度状况，实现对鱼雷罐全运输过程的温度监控，且测温过程是自动进行，无须人工参与。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种鱼雷罐连续测温装置，包括数据记录匣、热电偶组件和热电偶引线，所述数据记录匣安置在鱼雷罐车上，所述热电偶组件包括支架和若干热电偶，所述支架固定在鱼雷罐外壁上，所述若干热电偶离散地分布并固定安装在支架上，所述热电偶的探测端与鱼雷罐的外壁接触，所述热电偶的信号输出端通过所述热电偶引线与数据记录匣电信号连接。

进一步地，所述支架沿着鱼雷罐的圆形周向布置，形成环状构型。

进一步地，所述支架顺着鱼雷罐的轴向布置，形成长条形构型。

进一步地，所述热电偶组件还包括若干热电偶固定夹，所述若干热电偶固定夹离散地分布并固定在支架上，所述若干热电偶通过热电偶固定夹固定安装在支架上。

进一步地，所述数据记录匣包括隔热保温箱、仪器容纳腔体和数据采集仪；所述隔热保温箱的内部盛放有相变液，隔热保温箱的顶壁上开设有相变液注入口，所述仪器容纳腔体为兜体构型，仪器容纳腔体位于隔热保温箱的侧壁处且横穿过所述侧壁，仪器容纳腔体的外壁与所述隔热保温箱的侧壁封闭连接，仪器容纳腔体的开口位于隔热保温箱的外侧并与外部空间连通，仪器容纳腔体的兜体构型底部伸入到隔热保温箱的内部，仪器容纳腔体的外壁浸没在隔热保温箱内的相变液中；所述数据采集仪安放在仪器容纳腔体内，所述热电偶的信号输出端通过所述热电偶引线与数据采集仪的信号输入端电信号连接。

进一步地，所述数据记录匣还包括仪器出入口盖板，所述仪器容纳腔体的开口处下部向隔热保温箱的外侧延伸形成一段延伸段，所述仪器出入口盖板盖合在所述延伸段的上部。

进一步地，所述数据记录匣中的仪器容纳腔体和数据采集仪均为两个，两个数据采集仪分别安放在两个仪器容纳腔体内。

进一步地，所述两个仪器容纳腔体位于隔热保温箱的同一侧壁处，两个仪器容纳腔体上下层叠布置。

进一步地，所述两个仪器容纳腔体分别位于隔热保温箱的两个相对的侧壁处。

一种鱼雷罐连续测温方法，包括如下步骤：

步骤1，通过隔热保温箱上的相变液注入口向隔热保温箱内注入相变液，注入隔热保温箱的相变液须浸没仪器容纳腔体；

步骤2，将热电偶的信号输出端通过所述热电偶引线与数据采集仪的信号输入端电信号连接；

步骤3，对数据采集仪进行初始化设置，并将数据采集仪安置在仪器容纳腔体内；

步骤4，所述测温装置跟随鱼雷罐车运行并对鱼雷罐外壁的温度进行连续检测和记录；

步骤5，待鱼雷罐车停止运行后，从仪器容纳腔体中取出数据采集仪，并断开数据采集仪与热电偶引线的连接；

步骤6，通过计算机对数据采集仪记录的温度数据进行读取和分析。

本发明的鱼雷罐连续测温装置完全安置在鱼雷罐车上，即随同鱼雷罐车一起运行。该测温装置采用热电偶对鱼雷罐的外壁进行测温，为了能获得较为全面的鱼雷罐外壁温度情况，本发明的测温装置中采用热电偶组件的形式将热电偶离散地布置在鱼雷罐上，由热电偶采集的温度数据则由数据采集仪记录下来。为了防止数据采集仪受外部高温环境影响，数据采集仪则放置在仪器容纳腔体内，而仪器容纳腔体则浸没于隔热保温箱内的相变液中。本发明的鱼雷罐连续测温方法配合本发明的测温装置对鱼雷罐进行测温，在鱼雷罐车运行过程中，对鱼雷罐的进行自动测温并记录测温数据，在鱼雷罐车停止运行时，定期给隔热保温箱补充相变液以及对数据采集仪进行数据读取记录。

采用本发明的鱼雷罐连续测温装置和方法对鱼雷罐进行测温，相对现有技术而言，具有如下有益效果：

1)热电偶组件中的热电偶直接与鱼雷罐的外壁接触，从而可获得更为准确的测温结果，并且热电偶组件中设置有若干个热电偶，若干个热电偶随支架的走向离散地分布在鱼雷罐外壁上，从而实现对鱼雷罐的多点进行测温，进而更全面的检测鱼雷罐的温度状况；

2)测温装置安置在鱼雷罐车上，测温装置随鱼雷罐车一同运行，从而可实现对鱼雷罐全运输过程的温度监控；

3)测温装置中的数据记录匣采用隔热保温的结构，从而将数据记录匣中的数据采集仪与外界的高温环境隔离开，进而保证数据采集仪在适宜的温度环境下稳定工作；

4)在鱼雷罐车运行过程中，测温装置对鱼雷罐的测温过程是自动进行的，无须人工参与，只需要在鱼雷罐车停止运行时，定期补充相变液以及对数据采集仪进行数据读取记录即可，操作简单便捷，节省了人力成本，提升了工作效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的鱼雷罐连续测温装置在鱼雷罐车上安装的结构示意图；

图2为本发明实施例1的测温装置中的热电偶在支架上安装的结构示意图,该图为图1中箭头A所指处的放大图；

图3为本发明实施例1的测温装置中的数据记录匣的结构示意图；

图4为图3中C-C处的剖面图；

图5为本发明实施例2的鱼雷罐连续测温装置在鱼雷罐车上安装的结构示意图；

图6为本发明实施例2的测温装置中的热电偶在支架上安装的结构示意图,该图为图5中箭头B所指处的放大图；

图7为本发明实施例3的鱼雷罐连续测温装置中的数据记录匣的结构示意图；

图8为本发明实施例4的鱼雷罐连续测温装置中的数据记录匣的结构示意图；

图9为本发明的鱼雷罐连续测温方法的流程图。

图中：1-鱼雷罐车、11-鱼雷罐、12-罐运输车、3-数据记录匣、31-隔热保温箱、311-箱底板、312-上部箱体、33-仪器容纳腔体、34-数据采集仪、35-仪器出入口盖板、36-相变液、37-相变液注入口、39-耳板固定机构、391-耳板、392-耳板固定夹、4-热电偶组件、41-支架、42-热电偶固定夹、43-热电偶、5-热电偶引线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1：

参见图1至图4，本实施例提供了一种鱼雷罐连续测温装置，包括数据记录匣3、热电偶组件4和热电偶引线5，所述数据记录匣3安置在鱼雷罐车1的鱼雷罐11上，每组热电偶组件4包括支架41和若干热电偶43，所述支架41沿着鱼雷罐11的圆形周向布置，形成环状构型，支架41通过焊接方式固定在鱼雷罐11外壁上，所述若干热电偶43离散地分布并固定安装在支架41上，所述热电偶43的探测端与鱼雷罐11的外壁接触，所述热电偶43的信号输出端通过所述热电偶引线5与数据记录匣3电信号连接。本实施例的测温装置中的热电偶组件4布置在鱼雷罐11的圆形周向上，从而能较好地掌握鱼雷罐11圆形周向方向的温度分布情况。

参见图1，优化地，本实施例中的热电偶组件4一共布置有两组，从而能更多地布置热电偶43，进而采集更多的温度数据。在根据本发明的其它实施例中，也可根据实际情况布置更多组的热电偶组件4。

参见图1和图2，优化地，本实施例中的热电偶组件4还包括若干热电偶固定夹42，所述若干热电偶固定夹42离散地分布并固定在支架41上，所述若干热电偶43通过热电偶固定夹42固定安装在支架41上，只需要操作开闭热电偶固定夹42即可实现热电偶43的拆装，从而方便热电偶43的拆装。

优化地，在本实施例中，热电偶43的探测端与鱼雷罐11的外壁接触的方式为直接焊接，这样可以获得较为精确的测温数据，而在根据本发明的其它实施例中也可采用埋偶的方式，或者是简单的触碰接触。

参见图3，在本实施例中，所述数据记录匣3具有隔热保温结构，其中包括隔热保温箱31、仪器容纳腔体33和数据采集仪34。所述隔热保温箱31的内部盛放有相变液36，该相变液36可以是水或者其它低沸点的溶液，比如水和酒精的混合液体，隔热保温箱31的顶壁上开设有两个相变液注入口37，该相变液注入口37除了用于向隔热保温箱31内注入相变液36外，还可用作相变液36受热蒸发排气的出口。所述仪器容纳腔体33为兜体构型，仪器容纳腔体33由保温隔热板组合构成，该保温隔热板采用两层钢板中间加装保温棉的构型。仪器容纳腔体33位于隔热保温箱31一侧的侧壁处且横穿过所述侧壁，仪器容纳腔体33的外壁与所述隔热保温箱31一侧的侧壁封闭连接，仪器容纳腔体33的开口位于隔热保温箱31的外侧并与外部空间连通，仪器容纳腔体33的兜体构型底部伸入到隔热保温箱31的内部，仪器容纳腔体33的外壁浸没在隔热保温箱31内的相变液36中。所述数据采集仪34安放在仪器容纳腔体33内，数据采集仪34的信号输入端通过所述热电偶引线5与热电偶43的信号输出端电信号连接。

参见图3，本实施例中的隔热保温箱31由箱底板311和上部箱体312两部分构成，其中，箱底板311由多层不锈钢板间隔布置而构成，而上部箱体312则采用保温隔热板组合构成。

参见图3和图4，本实施例中的数据记录匣3还包括仪器出入口盖板35，仪器容纳腔体33的开口处下部向隔热保温箱31的外侧延伸形成一段延伸段，所述仪器出入口盖板35盖合在所述延伸段的上部，仪器出入口盖板35与延伸段两侧之间设置有耳板固定机构39，该耳板固定机构39包括设置在仪器出入口盖板35和延伸段两侧的耳板391以及耳板固定夹392，耳板固定夹392将仪器出入口盖板35和延伸段的耳板391夹扣住，从而将仪器出入口盖板35固定盖合在所述延伸段上，这样一来可以避免外部热量直接从仪器容纳腔体33的开口处传递到腔体内。

采用本实施例的测温装置对鱼雷罐11进行测温，热电偶组件4中的热电偶43直接与鱼雷罐11的外壁接触，从而可获得较为准确的测温结果，并且，热电偶组件4中设置有若干个热电偶43，若干个热电偶43随支架41的走向离散地分布在鱼雷罐11外壁上，从而实现对鱼雷罐11的多点进行测温，进而更全面的检测鱼雷罐11的温度状况。本实施例的测温装置安置在鱼雷罐车1上，测温装置随鱼雷罐车1一同运行，从而可实现对鱼雷罐11全运输过程的温度监控。测温装置中的数据记录匣3采用隔热保温的结构，从而将数据记录匣3中的数据采集仪34与外界的高温环境隔离开，进而保证数据采集仪34在适宜的温度环境下稳定工作。在鱼雷罐车1运行过程中，测温装置对鱼雷罐11的测温过程是自动进行的，无须人工参与，只需要在鱼雷罐车1停止运行时，定期补充相变液36以及对数据采集仪34进行数据读取记录即可，操作简单便捷，节省了人力成本，提升了工作效率。

实施例2：

参见图5和图6，本实施例提供了一种鱼雷罐连续测温装置，本实施例的测温装置与实施例1的测温装置是类似的，两者的区别在于以下两个方面：

第一，数据记录匣3的安置位置不同，在本实施例中，数据记录匣3安置在鱼雷罐车1的罐运输车12上；

第二，热电偶组件4的布置方位不同，在本实施例中，支架41顺着鱼雷罐11的轴向布置，形成长条形构型，即，两组热电偶组件4均顺着鱼雷罐11的轴向布置。

本实施例的测温装置具有与实施例1基本一样的技术效果，即，可获得较为准确的测温结果，实现对鱼雷罐11的多点进行测温，进而更全面的检测鱼雷罐11的温度状况，等等，然而，采用本实施例的测温装置对鱼雷罐11进行测温，相对于实施例1的测温装置而言，则更偏重于对鱼雷罐11轴向方向温度分布情况的掌握。

实施例3：

参见图7，本实施例提供了一种鱼雷罐连续测温装置，本实施例的测温装置与实施例1的测温装置是类似的，本实施例的测温装置相对于实施例1的不同点在于所述数据记录匣3中的仪器容纳腔体33和数据采集仪34均为两个，所述两个仪器容纳腔体33位于隔热保温箱31的同一侧壁处，两个仪器容纳腔体33上下层叠布置，两个数据采集仪34分别安放在两个仪器容纳腔体33内。采用两个数据采集仪34的目的在于采集更多的温度数据。

实施例4：

参见图8，本实施例提供了一种鱼雷罐连续测温装置，本实施例的测温装置与实施例3的测温装置是类似的，本实施例的测温装置相对于实施例3的不同点在于，两个仪器容纳腔体33分别位于隔热保温箱31的两个相对的侧壁处。本实施例的测温装置相对于实施例3而言，优点是有利于数据采集仪34散热，而实施例3的测温装置的优点是占用空间小。

在根据本发明的其它实施例中，所述仪器容纳腔体33和数据采集仪34的具体设置数量可根据实际需要而定，可以设置一个或两个，也可设置若干个。

实施例5：

参见图9，本实施例提供了一种鱼雷罐连续测温方法，本实施例的测温方法可基于实施例1至4中任意一种测温装置。

参见图1、图2、图3和图9，本实施例的测温方法包括如下步骤：

步骤1，通过隔热保温箱31上的相变液注入口37向隔热保温箱31内注入相变液36，注入隔热保温箱31的相变液36须浸没仪器容纳腔体33。在注入相变液36的同时还可以检查隔热保温箱31的整体密封性。

步骤2，将热电偶43的信号输出端通过所述热电偶引线5与数据采集仪34的信号输入端电信号连接。

步骤3，对数据采集仪34进行初始化设置，并将数据采集仪34安置在仪器容纳腔体33内。初始化设置包括采用计算机对数据采集仪34设置测量值范围、时间步长、时间等参数。

步骤4，所述测温装置跟随鱼雷罐车1运行并对鱼雷罐11外壁的温度进行连续检测和记录。

步骤5，待鱼雷罐车1停止运行后，从仪器容纳腔体33中取出数据采集仪34，并断开数据采集仪34与热电偶引线5的连接。

步骤6，通过计算机对数据采集仪34记录的温度数据进行读取和分析。

采用本实施例的测温方法，配合实施例1至4中任意一个测温装置对鱼雷罐进行测温，在鱼雷罐车1运行过程中，测温装置对鱼雷罐11的测温过程是自动进行的，无须人工参与，只需要在鱼雷罐车1停止运行时，定期给隔热保温箱31补充相变液36以及对数据采集仪34进行数据读取记录即可，操作简单便捷，节省了人力成本，提升了工作效率，并且可实现对鱼雷罐11全运输过程的温度监控。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种鱼雷罐连续测温装置，其特征在于：包括数据记录匣（3）、热电偶组件（4）和热电偶引线（5），所述数据记录匣（3）安置在鱼雷罐车（1）上，所述热电偶组件（4）包括支架（41）和若干热电偶（43），所述支架（41）固定在鱼雷罐（11）外壁上，所述若干热电偶（43）离散地分布并固定安装在支架（41）上，所述热电偶（43）的探测端与鱼雷罐（11）的外壁接触，所述热电偶（43）的信号输出端通过所述热电偶引线（5）与数据记录匣（3）电信号连接。

2.根据权利要求1所述鱼雷罐连续测温装置，其特征在于：所述支架（41）沿着鱼雷罐（11）的圆形周向布置，形成环状构型。

3.根据权利要求1所述鱼雷罐连续测温装置，其特征在于：所述支架（41）顺着鱼雷罐（11）的轴向布置，形成长条形构型。

4.根据权利要求1所述鱼雷罐连续测温装置，其特征在于：所述热电偶组件（4）还包括若干热电偶固定夹（42），所述若干热电偶固定夹（42）离散地分布并固定在支架（41）上，所述若干热电偶（43）通过热电偶固定夹（42）固定安装在支架（41）上。

5.根据权利要求1所述鱼雷罐连续测温装置，其特征在于：所述数据记录匣（3）包括隔热保温箱（31）、仪器容纳腔体（33）和数据采集仪（34）；

所述隔热保温箱（31）的内部盛放有相变液（36），隔热保温箱（31）的顶壁上开设有相变液注入口（37），所述仪器容纳腔体（33）为兜体构型，仪器容纳腔体（33）位于隔热保温箱（31）的侧壁处且横穿过所述侧壁，仪器容纳腔体（33）的外壁与所述隔热保温箱（31）的侧壁封闭连接，仪器容纳腔体（33）的开口位于隔热保温箱（31）的外侧并与外部空间连通，仪器容纳腔体（33）的兜体构型底部伸入到隔热保温箱（31）的内部，仪器容纳腔体（33）的外壁浸没在隔热保温箱（31）内的相变液（36）中；

所述数据采集仪（34）安放在仪器容纳腔体（33）内，所述热电偶（43）的信号输出端通过所述热电偶引线（5）与数据采集仪（34）的信号输入端电信号连接。

6.根据权利要求5所述鱼雷罐连续测温装置，其特征在于：所述数据记录匣（3）还包括仪器出入口盖板（35），所述仪器容纳腔体（33）的开口处下部向隔热保温箱（31）的外侧延伸形成一段延伸段，所述仪器出入口盖板（35）盖合在所述延伸段的上部。

7.根据权利要求5所述鱼雷罐连续测温装置，其特征在于：所述数据记录匣（3）中的仪器容纳腔体（33）和数据采集仪（34）均为两个，两个数据采集仪（34）分别安放在两个仪器容纳腔体（33）内。

8.根据权利要求7所述鱼雷罐连续测温装置，其特征在于：所述两个仪器容纳腔体（33）位于隔热保温箱（31）的同一侧壁处，两个仪器容纳腔体（33）上下层叠布置。

9.根据权利要求7所述鱼雷罐连续测温装置，其特征在于：所述两个仪器容纳腔体（33）分别位于隔热保温箱（31）的两个相对的侧壁处。

10.一种基于权利要求1述鱼雷罐连续测温装置的鱼雷罐连续测温方法，其特征在于：

在所述测温装置中，所述数据记录匣（3）包括隔热保温箱（31）、仪器容纳腔体（33）和数据采集仪（34）；所述隔热保温箱（31）的内部盛放有相变液（36），隔热保温箱（31）的顶壁上开设有相变液注入口（37），所述仪器容纳腔体（33）为兜体构型，仪器容纳腔体（33）位于隔热保温箱（31）的侧壁处且横穿过所述侧壁，仪器容纳腔体（33）的外壁与所述隔热保温箱（31）的侧壁封闭连接，仪器容纳腔体（33）的开口位于隔热保温箱（31）的外侧并与外部空间连通，仪器容纳腔体（33）的兜体构型底部伸入到隔热保温箱（31）的内部，仪器容纳腔体（33）的外壁浸没在隔热保温箱（31）内的相变液（36）中；所述数据采集仪（34）安放在仪器容纳腔体（33）内，所述热电偶（43）的信号输出端通过所述热电偶引线（5）与数据采集仪（34）的信号输入端电信号连接；

所述测温方法包括如下步骤：

步骤1，通过隔热保温箱（31）上的相变液注入口（37）向隔热保温箱（31）内注入相变液（36），注入隔热保温箱（31）的相变液（36）须浸没仪器容纳腔体（33）；

步骤2，将热电偶（43）的信号输出端通过所述热电偶引线（5）与数据采集仪（34）的信号输入端电信号连接；

步骤3，对数据采集仪（34）进行初始化设置，并将数据采集仪（34）安置在仪器容纳腔体（33）内；

步骤4，所述测温装置跟随鱼雷罐车（1）运行并对鱼雷罐（11）外壁的温度进行连续检测和记录；

步骤5，待鱼雷罐车（1）停止运行后，从仪器容纳腔体（33）中取出数据采集仪（34），并断开数据采集仪（34）与热电偶引线（5）的连接；

步骤6，通过计算机对数据采集仪（34）记录的温度数据进行读取和分析。

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