CN116499250B - 一种熔炼炉金属液温度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种熔炼炉金属液温度检测装置，包括：外隔热套座、隔热透镜组件、内球舱和浮球体以及用于监测熔炼炉内金属液温度的红外传感器，红外传感器嵌入安装于浮球体的一侧且红外传感器的表面固定连接有聚光镜，外隔热套座的底面设有固定座，隔热透镜组件包括防护外镜和聚焦内镜，防护外镜和聚焦内镜固定安装于外隔热套座的一侧，且防护外镜和聚焦内镜之间设有隔热间隙，内球舱位于外隔热套座的内部。本发明中，通过设置新型隔热组件结构，利用外隔热套座和内球舱进行浮球体和红外传感器的外层包裹隔热，双层隔热并通过内部空腔间隙隔离外部热辐射对红外传感器的不良影响，提高红外传感器的工作稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及温度检测技术领域，具体为一种熔炼炉金属液温度检测装置。
背景技术
熔炼炉内金属液的温度检测通常采用热电偶或红外线非接触式温度计进行测量。热电偶是一种基于温度与电势之间的关系来测量温度的传感器，常见的热电偶材料有K、J、T、E等，具有较高的精度和可靠性。红外线非接触式温度计则是一种通过测量热辐射或光辐射来确定温度的设备，适用于高温炉内测量和不便接触的地方测量。无论采用哪种方式，炉温的实时监测对于保障金属（比如铝）液熔炼的生产稳定性和品质提升至关重要。目前，多采用伸缩式且用刚玉作为保护套的热电偶来检测熔炼炉内部铝青铜液的温度，利用伸缩式结构避免温度检测装置长期处于高温状态下导致电连接以及电控结构的高温损坏。
现有的熔炼炉温度检测装置主要通过伸缩运动避免温度检测模块的高温损坏，无法进行熔炼炉炉温的长期温度监测，进而无法准确反应炉温的动态变化，仅能通过多时间点的间断监测，利用散点图的形式补足和计量未检测时间段的温度变化，存在一定缺陷。有鉴于此，针对现有的问题予以研究改良，提供一种熔炼炉金属液温度检测装置，来解决目前存在的问题，旨在通过该技术，达到解决问题与提高实用价值性的目的。
发明内容
本发明旨在解决现有技术或相关技术中存在的技术问题。
为此，本发明所采用的技术方案为：一种熔炼炉金属液温度检测装置，包括：外隔热套座、隔热透镜组件、内球舱和浮球体以及用于监测熔炼炉内金属液温度的红外传感器，所述红外传感器嵌入安装于浮球体的一侧且红外传感器的表面固定连接有聚光镜，所述外隔热套座的底面设有固定座，所述隔热透镜组件包括防护外镜和聚焦内镜，所述防护外镜和聚焦内镜固定安装于外隔热套座的一侧，且防护外镜和聚焦内镜之间设有隔热间隙，所述内球舱位于外隔热套座的内部，且内球舱的表面设有若干与外隔热套座内侧固定连接的拉索，所述浮球体活动套接于内球舱的内侧，所述浮球体的远离隔热透镜组件的一侧设有与内球舱内侧固定连接的定位引线；
所述浮球体的表面固定安装有若干均匀分布的永磁贴块，所述内球舱的外表面设有若干均匀分布的励磁组件和电磁线圈，所述励磁组件的磁极方向与永磁贴块的磁极方向沿浮球体的径向相对布置。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述内球舱的外周与外隔热套座的内侧以及浮球体的外周与内球舱的内侧均设有间隙，所述聚光镜的一侧对向聚焦内镜的表面且不发生接触。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述外隔热套座、内球舱和浮球体为陶瓷纤维材质构件，所述外隔热套座、内球舱和浮球体为多层陶瓷纤维结构且每层之间设有间隙。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述防护外镜和聚焦内镜为高透石英玻璃或硼硅化物玻璃结构，所述聚焦内镜为菲涅尔透镜结构且焦点位于红外传感器表面。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述电磁线圈方位与永磁贴块的布置位置一一对应，所述外隔热套座、内球舱和浮球体为球体结构。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述定位引线和聚光镜分别位于浮球体的两侧且位于同一直线上，所述定位引线为刚性绳结构。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述聚光镜为吸收滤光镜或红外透镜中的一种，所述聚光镜呈锥形结构且沿聚焦内镜的方向上渐扩，所述聚光镜的外周锥面喷涂有反射涂层。
本发明所取得的有益效果为：
1.本发明中，通过设置新型隔热组件结构，利用外隔热套座和内球舱进行浮球体和红外传感器的外层包裹隔热，双层隔热并通过内部空腔间隙隔离外部热辐射对红外传感器的不良影响，提高红外传感器的工作稳定性。
2.本发明中，通过设置悬浮式浮球体结构,利用励磁组件和电磁线圈在内球舱内部形成磁场并以作用于浮球体表面实现浮球体和红外传感器的浮动安装，与外隔热套座处于非接触状态，进一步避免热传导作用。
3.本发明中，通过设置双层隔热透镜组件结构，利用防护外镜和聚焦内镜实现红外传感器监测面的热辐射和热传导，并采用防护外镜和聚焦内镜进行红外线的折射与聚焦，采用菲涅尔式聚焦内镜结构进一步扩大红外线聚焦效果，提高红外传感器的监测捕捉方位，对熔炼炉内金属液部进行全面测温。
附图说明
图1为本发明一个实施例的整体结构示意图；
图2为本发明一个实施例的外隔热套座内部结构示意图；
图3为本发明一个实施例的内球舱表面结构示意图；
图4为本发明一个实施例的内球舱截面结构示意图；
图5为本发明一个实施例的浮球体和隔热透镜组件结构示意图；
图6为本发明一个实施例的浮球体表面结构示意图。
附图标记：
100、外隔热套座；110、固定座；
200、隔热透镜组件；210、防护外镜；220、聚焦内镜；230、隔热间隙；
300、内球舱；310、励磁组件；320、电磁线圈；
400、浮球体；410、永磁贴块；420、定位引线；
500、红外传感器；510、聚光镜。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图描述本发明的一些实施例提供的一种熔炼炉金属液温度检测装置。
结合图1-6所示，本发明提供的一种熔炼炉金属液温度检测装置，包括：外隔热套座100、隔热透镜组件200、内球舱300和浮球体400以及用于监测熔炼炉内金属液温度的红外传感器500，红外传感器500嵌入安装于浮球体400的一侧且红外传感器500的表面固定连接有聚光镜510，外隔热套座100的底面设有固定座110，隔热透镜组件200包括防护外镜210和聚焦内镜220，防护外镜210和聚焦内镜220固定安装于外隔热套座100的一侧，且防护外镜210和聚焦内镜220之间设有隔热间隙230，内球舱300位于外隔热套座100的内部，且内球舱300的表面设有若干与外隔热套座100内侧固定连接的拉索，浮球体400活动套接于内球舱300的内侧，浮球体400的远离隔热透镜组件200的一侧设有与内球舱300内侧固定连接的定位引线420；
浮球体400的表面固定安装有若干均匀分布的永磁贴块410，内球舱300的外表面设有若干均匀分布的励磁组件310和电磁线圈320，励磁组件310的磁极方向与永磁贴块410的磁极方向沿浮球体400的径向相对布置。
在该实施例中，内球舱300的外周与外隔热套座100的内侧以及浮球体400的外周与内球舱300的内侧均设有间隙，聚光镜510的一侧对向聚焦内镜220的表面且不发生接触。
在该实施例中，外隔热套座100、内球舱300和浮球体400为陶瓷纤维材质构件，外隔热套座100、内球舱300和浮球体400为多层陶瓷纤维结构且每层之间设有间隙。
具体的，陶瓷纤维具有低热容量、低导热率的性质并配合多层空隙结构进一步降低热传导效率，实现隔热。
在该实施例中，防护外镜210和聚焦内镜220为高透石英玻璃或硼硅化物玻璃结构，聚焦内镜220为菲涅尔透镜结构且焦点位于红外传感器500表面。
在该实施例中，电磁线圈320方位与永磁贴块410的布置位置一一对应，外隔热套座100、内球舱300和浮球体400为球体结构。
进一步的，定位引线420和聚光镜510分别位于浮球体400的两侧且位于同一直线上，定位引线420为刚性绳结构。
具体的，通过定位引线420的牵拉使浮球体400在磁场作用下保持张力平衡，并对浮球体400的悬浮位置进行定位，保证浮球体400的稳定性。
在该实施例中，聚光镜510为吸收滤光镜或红外透镜中的一种，聚光镜510呈锥形结构且沿聚焦内镜220的方向上渐扩，聚光镜510的外周锥面喷涂有反射涂层。
具体的，利用聚光镜510接收聚焦内镜220聚焦的红外光线，使用吸收滤光镜或红外透镜来实现仅通过红外线的效果，使用吸收滤光镜可以削弱或吸收其他波长的光线，使得只有红外线可以通过；使用红外透镜则是利用红外线波长的特性，让其他波长的光线被反射或折射，而只有红外线可以穿过；安装在红外温度传感器表面进行保护，并且这样可以降低其他光线的干扰，提高测量的准确性和可靠性。不过需要注意的是，安装时要确保透镜与传感器表面充分接触，以避免因为光路的不同而引起测量误差；外周反射涂层结构避免聚光镜510内部光线外溢导致内球舱300内部热辐射升温。
本发明的工作原理及使用流程：
在熔炼炉内金属液温度检测装置工作中，通过固定座110和外隔热套座100固定于熔炼炉内部，在非使用阶段或非高温阶段可关闭内球舱300表面励磁组件310和电磁线圈320的通电状态，利用外隔热套座100、内球舱300和隔热透镜组件200的材料隔热性能和空腔隔热的方式表面熔炼炉内部温度热辐射传导，避免红外传感器500因高温损坏；
在高温阶段，通过励磁组件310和电磁线圈320产生励磁磁场环绕浮球体400外周，与永磁贴块410相对作用，并在定位引线420的张力牵拉下实现力平衡，将浮球体400悬浮于内球舱300内部，避免隔热透镜组件200和内球舱300与浮球体400接触导致的热传导作用，从而隔离外界高温影响，保证红外传感器500的持续稳定运行。
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 (7)
1.一种熔炼炉金属液温度检测装置，其特征在于，包括：外隔热套座（100）、隔热透镜组件（200）、内球舱（300）和浮球体（400）以及用于监测熔炼炉内金属液温度的红外传感器（500），所述红外传感器（500）嵌入安装于浮球体（400）的一侧且红外传感器（500）的表面固定连接有聚光镜（510），所述外隔热套座（100）的底面设有固定座（110），所述隔热透镜组件（200）包括防护外镜（210）和聚焦内镜（220），所述防护外镜（210）和聚焦内镜（220）固定安装于外隔热套座（100）的一侧，且防护外镜（210）和聚焦内镜（220）之间设有隔热间隙（230），所述内球舱（300）位于外隔热套座（100）的内部，且内球舱（300）的表面设有若干与外隔热套座（100）内侧固定连接的拉索，所述浮球体（400）活动套接于内球舱（300）的内侧，所述浮球体（400）的远离隔热透镜组件（200）的一侧设有与内球舱（300）内侧固定连接的定位引线（420）；
所述浮球体（400）的表面固定安装有若干均匀分布的永磁贴块（410），所述内球舱（300）的外表面设有若干均匀分布的励磁组件（310）和电磁线圈（320），所述励磁组件（310）的磁极方向与永磁贴块（410）的磁极方向沿浮球体（400）的径向相对布置。
2.根据权利要求1所述的一种熔炼炉金属液温度检测装置，其特征在于，所述内球舱（300）的外周与外隔热套座（100）的内侧以及浮球体（400）的外周与内球舱（300）的内侧均设有间隙，所述聚光镜（510）的一侧对向聚焦内镜（220）的表面且不发生接触。
3.根据权利要求1所述的一种熔炼炉金属液温度检测装置，其特征在于，所述外隔热套座（100）、内球舱（300）和浮球体（400）为陶瓷纤维材质构件，所述外隔热套座（100）、内球舱（300）和浮球体（400）为多层陶瓷纤维结构且每层之间设有间隙。
4.根据权利要求1所述的一种熔炼炉金属液温度检测装置，其特征在于，所述防护外镜（210）和聚焦内镜（220）为高透石英玻璃或硼硅化物玻璃结构，所述聚焦内镜（220）为菲涅尔透镜结构且焦点位于红外传感器（500）表面。
5.根据权利要求1所述的一种熔炼炉金属液温度检测装置，其特征在于，所述电磁线圈（320）方位与永磁贴块（410）的布置位置一一对应，所述外隔热套座（100）、内球舱（300）和浮球体（400）为球体结构。
6.根据权利要求1所述的一种熔炼炉金属液温度检测装置，其特征在于，所述定位引线（420）和聚光镜（510）分别位于浮球体（400）的两侧且位于同一直线上，所述定位引线（420）为刚性绳结构。
7.根据权利要求1所述的一种熔炼炉金属液温度检测装置，其特征在于，所述聚光镜（510）为吸收滤光镜或红外透镜中的一种，所述聚光镜（510）呈锥形结构且沿聚焦内镜（220）的方向上渐扩，所述聚光镜（510）的外周锥面喷涂有反射涂层。
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