ES2870875T3 - Un método y un aparato para medir la temperatura de una corriente de fluido - Google Patents

Un método y un aparato para medir la temperatura de una corriente de fluido Download PDF

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Abstract

Un método para medir la temperatura de una corriente de fluido de piedra fundida, dicho método que comprende las etapas de: - proporcionar una corriente de fluido (11) de piedra fundida, la corriente de fluido (11) que tiene una superficie y un núcleo; - escanear la corriente de fluido (11) con un pirómetro para detectar los bordes de la corriente de fluido (11b, 11c) e identificar el centro de la corriente de fluido (11a), - hacer avanzar un cabezal divisor enfriado por agua (9) de un divisor de corriente de fluido hacia el centro (11a) de dicha corriente de fluido (11) de piedra fundida para abrir la corriente de fluido (11), de modo que el núcleo de la corriente de fluido quede expuesto, y - determinar la temperatura del núcleo de la corriente de fluido (11) de piedra fundida por medio del pirómetro (8) sin entrar en contacto con la corriente de fluido (11), mientras que la superficie de la corriente de fluido (11) se abre mediante el cabezal divisor enfriado por agua (9).

Description

DESCRIPCIÓN
Un método y un aparato para medir la temperatura de una corriente de fluido
La presente invención se refiere a un método y un aparato para medir la temperatura de una corriente de fluido.
Muy a menudo es importante conocer la temperatura de los procesos industriales para optimizar el proceso, por ejemplo, en relación con el consumo de combustible o el control del proceso.
Ejemplos de sistemas para medir la temperatura de un haz de masa fundida se conocen de, por ejemplo, US 4,297,893, US 4,812,151 o EP 0080963. Sin embargo, ninguno de estos sistemas de medición de temperatura más automatizados es adecuado para medir la temperatura elevada de la materia prima fundida en la producción de lana mineral.
Sin embargo, también al producir lana mineral es importante conocer la temperatura de la masa fundida. En la producción de lana mineral, las materias primas se funden en un horno y la masa fundida fluye a través de un sifón hasta un dispositivo de hilado, tal como una rueda de alta velocidad, para producir fibras.
La temperatura de la masa fundida es de hasta 1500 °C, y las propiedades de las fibras que se producen dependen de la temperatura precisa y, además, la temperatura de la masa fundida tiene un impacto significativo en el consumo de combustible y en el desgaste del equipo.
Sin embargo, la temperatura de la masa fundida es difícil de medir debido a que la temperatura es muy alta y las condiciones son adversas.
Además, la temperatura en la superficie del haz de masa fundida es considerablemente más baja que la temperatura del núcleo dentro del haz de masa fundida, e idealmente es esta temperatura del núcleo del haz de masa fundida la que debe medirse.
Tradicionalmente, la medición de la temperatura la realiza manualmente una persona con un termómetro de contacto, tal como un termopar, midiendo la temperatura del núcleo de un haz de masa fundida, o con un termómetro sin contacto de algún tipo, por ejemplo, un pirómetro, que tiene un sistema óptico y un detector y mide la radiación térmica del haz de masa fundida, es decir, la temperatura superficial del haz de masa fundida. En consecuencia, las mediciones están sujetas a error. Además, realizar dichas mediciones requiere mucho trabajo y, por lo tanto, son costosas. Ejemplos de dichos aparatos se conocen de EP 0806640 A2, d E 19925685 A1 y WO 2006/130941 A1.
Por lo tanto, es un objeto proporcionar un método y un sistema de medición de temperatura automatizado que sea más preciso, menos trabajoso y menos costoso.
Este objeto se logra mediante un método de medición de la temperatura de una corriente de fluido de acuerdo con la reivindicación 1.
La invención proporciona además un aparato para medir la temperatura de una corriente de fluido de acuerdo con la reivindicación 6.
Mediante la invención se comprende que para medir la temperatura dentro de la masa fundida, el haz de masa fundida puede abrirse con un divisor de haz y la temperatura del núcleo puede medirse con el dispositivo óptico de medición de temperatura, tal como un pirómetro. De acuerdo con la invención, se encuentra que el pirómetro puede usarse ventajosamente para medir la temperatura durante el proceso de abertura del haz de masa fundida y, de esta manera, determinar cuándo la corriente de fluido (o haz de masa fundida) se abre lo suficiente para obtener una lectura de temperatura correspondiente al núcleo de la corriente de fluido. Además, el método que se proporciona de acuerdo con la invención es ventajoso, ya que de este modo es posible una medición automatizada de la temperatura en una corriente de fluido de material fundido, en particular piedra fundida. Por abrir la masa fundida se quiere decir que la superficie relativamente más fría de la corriente de masa fundida se altera de modo que se expone el núcleo relativamente más caliente.
El método incluye una etapa intermedia de escaneo de la corriente de fluido con el dispositivo de medición de temperatura sin contacto para determinar la posición lateral de la corriente de fluido para colocar el divisor de haz, y este escaneo también incluye calcular la línea central de la corriente de fluido en base al escaneo lateral. De este modo, se proporciona una manera sencilla y fiable de localizar la corriente de fluido. Una corriente de fluido de piedra fundida que se vierte de un sifón puede cambiar algo de un lado a otro con el tiempo, por ejemplo, debido al desgaste del sifón o debido a trabajos de mantenimiento, pero mediante el uso del dispositivo de medición sin contacto para registrar un perfil de temperatura lateral y localizar de esta manera las diferencias de temperatura significativas donde están los bordes laterales de la corriente de fluido, se logra una determinación fiable de la posición exacta de la corriente de fluido. Cuando el sistema conoce la posición de los bordes laterales, el centro de la corriente de fluido se calcula como la posición media entre los dos bordes laterales. Pueden usarse otros métodos de cálculo sin apartarse de la invención, pero actualmente se prefiere esta manera sencilla de determinar la línea central de la corriente de fluido. De este modo, el método se autocalibra en relación con la posición. Preferentemente, el dispositivo de medición de temperatura sin contacto es un dispositivo óptico de medición de temperatura, tal como un pirómetro. El dispositivo de medición de temperatura sin contacto puede incluir alternativa o adicionalmente una cámara de infrarrojos.
Para obtener una medición de temperatura lo más precisa posible, el divisor avanza hacia la corriente de fluido en la línea central predeterminada de la misma.
En una modalidad preferida, el divisor avanza hacia la corriente de fluido hasta que se registra un aumento de temperatura por encima de un valor predeterminado. El aumento en sí mismo indica que la corriente de fluido se abrió y cuando el nivel de las mediciones de temperatura se estabiliza entonces en un nivel más alto que antes, indica que el divisor avanzó, esta medición más alta corresponde a la temperatura "interior" de la corriente de fluido caliente. En otra modalidad, el divisor avanza una distancia predeterminada en la corriente de fluido.
Cuando el divisor avanza a su posición avanzada, de acuerdo con una modalidad, el divisor se mantiene dentro de la corriente de fluido hasta que se obtiene una medición de temperatura máxima y/o durante un período de tiempo predeterminado máximo.
El divisor de haz se puede disponer ventajosamente de forma móvil para moverse dentro y fuera de la corriente de fluido. Preferentemente, el aparato también comprende medios para mover el divisor de haz en dos direcciones mutuamente ortogonales.
Mediante la invención, se encuentra ventajoso que la temperatura se mida constantemente, ya que las mediciones de temperatura se usan para controlar el proceso de medición de temperatura automatizado, incluida la ubicación de la posición de la corriente de fluido caliente de material fundido. Los medios de control de acuerdo con la invención gobiernan el movimiento del divisor entre una posición retraída y una distancia predeterminada en la corriente de fluido.
Para asegurar una vida útil aceptable, el divisor se enfría con agua de acuerdo con la invención. En una modalidad, el divisor puede diseñarse como un cuerpo hueco cuadrado inclinado con una esquina superior apuntando aguas arriba y la esquina inferior diagonalmente opuesta apuntando aguas abajo de la corriente de fluido.
A continuación, la invención se describe con más detalle a manera de ejemplos y con referencia a los dibujos, en los que:
la Figura 1 es una ilustración esquemática de una línea de producción de lana mineral;
la Figura 2 es una vista esquemática detallada de la misma;
la Figura 3 es una ilustración esquemática de una vista lateral de la corriente de fluido caliente de material de piedra fundida que sale de un sifón y el equipo automatizado de medición de temperatura de acuerdo con la invención;
la Figura 4 es una vista en perspectiva esquemática de un aparato para la medición automatizada de temperatura de acuerdo con una modalidad de la invención;
las Figuras 5 a 11 son ilustraciones explicativas sobre detalles del funcionamiento del aparato de acuerdo con la invención; y
las Figuras 12 a 14 son vistas en perspectiva, superior y lateral, respectivamente, de una modalidad preferida del cabezal divisor de acuerdo con la invención.
La presente invención se refiere a la medición de temperatura sin contacto de una corriente de fluido y, en particular, a la medición de la temperatura de una corriente de fluido caliente de material fundido 1, tal como piedra fundida, por ejemplo, en relación con la producción de fibras de lana mineral, ver Figuras 1 a 3. Con referencia a la Figura 1, el material de piedra 1 se funde en un horno 2 y se vierte fuera del horno a través de un sifón 10 (ver Figura 2) y se fibriza 3. La corriente de fluido 11 de material fundido se somete luego a un número de hiladoras 7 (en el ejemplo que se ilustra en la Figura 2, se proporcionan cuatro hiladoras), mediante las cuales el material fundido se convierte en fibras minerales de piedra en la fibrización 3. Como se muestra en la Figura 1, las fibras se colocan luego sobre una cinta 4 y luego se conforman en losas de aislamiento y se curan en una estación de curado 5 antes de cortarse en tamaño en la estación de corte 6.
En la corriente de fluido 11 que sale del sifón 10 se proporciona un prototipo de aparato de medición de temperatura automatizado 12 de acuerdo con la invención (ver también la Figura 3).
En la modalidad más simple de la invención, el divisor de haz es estático y se dispone para estar siempre en la corriente de fluido. Alternativamente, la posición de la corriente de fluido se puede controlar de modo que la corriente se pueda colocar en el divisor de haz. Sin embargo, una medición de temperatura automatizada es más versátil, por lo que se describirá a continuación.
Este aparato de medición de temperatura 12 es un equipo controlado automáticamente que se basa en un pirómetro que mide la temperatura del haz de masa fundida abierto. Este aparato se muestra en la Figura 4. Comprende tres cilindros hidráulicos 13, 14, 15, un obturador 18, un brazo divisor 16 con una lanza exterior 16a y una lanza interior 16b, y un cabezal divisor 9 enfriado por agua que se fija a la lanza interior 16b, un pirómetro 8 y dos sensores de distancia ultrasónicos 13c, 14c (x-DS e y-DS) y sus placas de reflexión 13a, 14b, así como también un detector de flujo (no mostrado) que se monta en la salida del agua de enfriamiento. Adicionalmente, se usan cuatro interruptores de proximidad para detectar las posiciones de los cilindros.
En la siguiente explicación del aparato se hacen referencias a las direcciones x e y que son mutuamente perpendiculares. Por dirección-x se entiende la dirección del avance del divisor de haz y por dirección-y se entiende la dirección del movimiento lateral del pirómetro.
El aparato 12 se sitúa preferentemente en el techo de la cámara de la estación de hilado 7. Para proteger al cilindro obturador 15 y al pirómetro 8, se monta una placa enfriada por agua 17 en la pared de la cámara de hilado.
Con referencia a la Figura 4, las funciones de las partes individuales en el aparato son:
El brazo divisor 16 comprende un cabezal enfriado por agua 9 para dividir la corriente de fluido 11, una lanza interior 16b que se conecta al cilindro hidráulico-x 13 y una lanza exterior 16a que se conecta al cilindro hidráulico-y 14.
El cilindro hidráulico-x 13 controla el movimiento de la lanza interior 16b en la dirección-x para abrir la corriente de fluido 11.
El cilindro hidráulico-y 14 controla el movimiento de la lanza exterior 16a en la dirección-y para encontrar el centro del haz de masa fundida.
El cilindro obturador 15 abre y cierra el obturador 18.
El obturador 18 se proporciona para evitar en el techo de la cámara de hilado las llamas del sifón 10 y la salpicadura de las gotas de masa fundida de la corriente de fluido 11.
El pirómetro 8 se usa no solo para medir la temperatura de la masa fundida sino también para determinar los bordes del haz de masa fundida en la dirección-y. El pirómetro 8 se sitúa debajo de la lanza exterior 16a. Con el movimiento del cilindro-y, el pirómetro 8 gira con el brazo divisor 16.
El sensor ultrasónico de distancia-x 13c se usa para medir el desplazamiento de la lanza interior 16b. La posición cuando la varilla del cilindro hidráulico-x 13 está en posición completamente extendida se define como la posición inicial del brazo divisor 16 en la dirección-x.
El sensor ultrasónico de distancia-y 14c se usa para medir el desplazamiento de la lanza exterior 16a. La posición cuando la varilla del cilindro hidráulico-y 14 está en la posición completamente extraída se define como la posición inicial del brazo divisor 16 en la dirección-y.
La placa enfriada por agua 17 se proporciona para proteger el cilindro obturador 15 y el pirómetro 8.
Los interruptores de proximidad 15a y 15b detectan las posiciones del cilindro obturador 15. El propósito principal del uso de los dos interruptores 15a, 15b es detectar si el obturador 18 se encuentra en un estado cerrado o abierto. La posición inicial que detecta el interruptor 15b indica que el obturador 18 se encuentra en estado cerrado, mientras que la posición del cilindro obturador que detecta el interruptor 15a indica que el obturador 18 se encuentra en estado abierto.
Los interruptores 13b y 13a detectan las posiciones del cilindro-x. El propósito principal del uso del interruptor 13a es detectar si el cilindro-x 13 está en su posición inicial, mientras que la posición del cilindro-x que detecta el interruptor 13b se usa para detener el cilindro-x 13.
El principio del aparato de medición de temperatura.
El movimiento del brazo divisor 16 tiene dos etapas principales:
Primero, el brazo divisor 16 gira con el movimiento de la varilla del cilindro-y, entretanto el pirómetro 8 escanea la corriente de fluido 11, detecta los bordes del haz de masa fundida 11b, 11c y encuentra el centro del haz de masa fundida 11a (ver Etapa a en la Figura 5).
En segundo lugar, el cabezal divisor 9 se acerca y abre la corriente de fluido 11 para la subsecuente medición de temperatura del pirómetro (Etapa b en la Figura 5).
Con más detalle, el método que realiza el aparato incluye las siguientes secuencias:
1. Iniciación
El obturador 18 está en estado cerrado. El interruptor de proximidad 15b detecta si el obturador 18 está en el estado cerrado, en caso de que no, el cilindro obturador 15 debe retirar y cerrar el obturador 18, lo que puede detectarse mediante el interruptor 15a.
El cilindro-x 13 está en la posición inicial. El interruptor de proximidad 13a detecta si el cilindro-x 13 está en la posición inicial, en caso de que no, el cilindro-x 13 debe moverse hacia atrás a su posición completamente extendida.
El cilindro-y 14 está en la posición inicial. Para determinar si el cilindro-y 14 está en la posición inicial, la distancia entre el 14c y la placa de reflexión 14b (como se muestra en la Figura 3, a) debe ser igual a un valor establecido. De lo contrario, el cilindro-y 14 debe moverse hacia atrás a su posición completamente extraída.
2. El agua de enfriamiento pasa por el divisor
Una señal del detector de flujo se usa para comprobar si hay suficiente agua de enfriamiento pasando por el divisor 9. Si el flujo de agua de enfriamiento no es lo suficientemente grande, entonces se debe dar una alarma a los operadores y el divisor no debe realizar más acciones hasta que se proporcione suficiente enfriamiento.
3. La masa fundida del sifón
El aparato sólo puede funcionar cuando fluye masa fundida del sifón. Esto puede determinarse asegurando que la medición de temperatura automatizada solo se lleve a cabo si la hiladora o las hiladoras 7 consumen más de una cantidad predeterminada de energía, tal como más de 8 kW.
4. Abrir el obturador
El obturador 18 debe abrirse primero antes de que el brazo divisor 16 comience a funcionar. El interruptor de proximidad 15a emite una señal cuando el obturador 18 se abre completamente.
5. El movimiento en la dirección-y:
La varilla del cilindro-y se mueve hacia adelante desde su posición inicial 14a (ver Figura 6a) a su posición completamente extendida (14c). Durante este movimiento, el perfil de la temperatura del pirómetro medida 20 se puede describir como sigue (se muestra en la Figura 7): primero, el pirómetro 8 emite una señal de error INV (una temperatura establecida de, por ejemplo, 1200°C se usa para representar la señal de error) antes de que el área de enfoque de medición del pirómetro alcance la superficie de la masa fundida; luego, la temperatura del pirómetro salta bruscamente a medida que el punto del pirómetro toca la superficie de la masa fundida (punto (a), la posición de la varilla está en (a')); y la temperatura del pirómetro se mantiene en un nivel bastante estable y elevado (alrededor de 1450°C) cuando el punto del pirómetro está en la superficie de la masa fundida; finalmente, la temperatura del pirómetro vuelve a una señal de error a medida que el punto del pirómetro se mueve fuera de la superficie de la masa fundida (punto (b), la posición de la varilla está en c). Por lo tanto, los bordes del haz de masa fundida se pueden determinar mediante las señales de los dos cambios bruscos de temperatura en los puntos (a) y (b) del perfil de temperatura 20. La varilla del cilindro se detiene justo cuando el punto del pirómetro deja el borde del haz de masa fundida en el punto 1. En el programa, se considera que el borde del haz se detecta cuando la temperatura del pirómetro sube o baja, por ejemplo, a 1350°C.
Cuando el punto del pirómetro toca el punto 1 y justo deja el punto (a), las distancias (ea' y ec, donde e representa el y-DS (es decir, la extensión de la varilla del cilindro-y), c y a' es la placa de reflexión-y) entre el y-DS y la placa de reflexión se miden simultáneamente mediante el y-DS. Para determinar el centro del haz de masa fundida, la varilla del cilindro se mueve entonces hacia atrás (de c a d) la mitad de la distancia de ca' (cd = 0,5(ec - e2')). La varilla del cilindro se mueve a la velocidad predeterminada, tal como 1,0 cm/s.
6. El movimiento en la dirección-x
La Figura 8 muestra las tres etapas del movimiento del cilindro-x 13 después de que se encontró el centro de la masa fundida. Al principio (aa), el cilindro-x 13 se mueve hacia adelante rápidamente a una determinada posición; luego (bb) el cilindro-x 13 se mueve muy lentamente hasta la última distancia y abre el haz de masa fundida; y luego (cc) después de la medición de temperatura del pirómetro, el cilindro-x 13 se mueve hacia atrás rápidamente a su posición inicial. El interruptor de proximidad 13c detecta la posición inicial (línea continua en la Figura 9) del cilindro-x 13/divisor 9, 16. El haz de masa fundida abierto y la medición de temperatura
La Figura 10 muestra el principio de la determinación de la corriente de fluido abierta 11 mediante el divisor de masa fundida 9. Cuando el cabezal divisor de masa fundida 9 toca la superficie del haz de masa fundida (que se muestra en la Figura 10a), el pirómetro 8 puede detectar un salto de temperatura, como se muestra en la Figura 11. Se supone que la corriente de fluido 11 se abre cuando el salto de temperatura (TJ) es mayor de 20°C, como se muestra en la Figura 11. El salto de temperatura se calcula como: (T-Tmedia) > 20 °C, donde T es la temperatura medida después de que el divisor 9 está en modo de movimiento lento (valor dinámico), y Tmedia es la temperatura medida cuando el divisor 9 inicia el modo de movimiento lento (valor estático en una medición).
El salto de temperatura TJ indica que el divisor abre ligeramente la masa fundida. Luego, el cilindro-x 13 se mueve más hacia adelante en la masa fundida 11 (L como se muestra en la Figura 10, L se denomina la profundidad de penetración en lo sucesivo). El tiempo de permanencia del cabezal divisor 9 en la corriente de fluido 11 será, en una modalidad preferida, de 1 minuto. La temperatura máxima medida Tmáx en un minuto se considera como la temperatura del núcleo del haz de masa fundida. Además, la temperatura medida de la masa fundida debe estar en un cierto intervalo, por ejemplo entre 1400 y 1550°C. De lo contrario, se dará una alarma a los operadores.
Para evitar que el cabezal divisor 9 golpee el sifón 10 y de esta manera se dañe el divisor 9 o el sifón 10, el desplazamiento del divisor de masa fundida 9 se limita.
7. Restauración de los cilindros x e y, y cierre del obturador:
Después de la medición de la temperatura del haz de masa fundida, la varilla del cilindro-x se mueve rápidamente a una velocidad de, por ejemplo, 5 cm/s de regreso a su posición inicial, luego, el obturador 18 se cierra y finalmente el cilindro-y 14 vuelve a su posición inicial.
Las secuencias que tienen lugar, así como también los movimientos de las partes individuales durante la medición de temperatura, es decir, el ciclo de proceso de la medición de temperatura automatizada, se pueden resumir de la siguiente manera:
1. Inicio
2. Abrir el obturador
3. Encontrar los bordes del haz de masa fundida
4. Encontrar el centro del haz de masa fundida
5. El divisor de masa fundida se mueve hacia adelante y abre el haz de masa fundida
6. Medición de temperatura y temperatura máxima
7. El cilindro-x vuelve a la posición inicial
8. Cerrar el obturador
9. El cilindro-y se mueve a la posición inicial.
En las Figuras 12 a 14, se muestra una modalidad actualmente preferida del cabezal divisor 9. El cabezal divisor 9 comprende una placa divisora 91 que se coloca en una posición inclinada sobre un miembro de montaje tubular 92. El miembro de montaje tubular 92 se proporciona con una placa de montaje 95. La placa divisora 91 es hueca y de esta manera, la cavidad interior que se forma está en comunicación de flujo con la cavidad del tubo divisor 92. En la placa de montaje 95, se proporcionan una entrada de agua 93 y una salida de agua 94 para alimentar a la cavidad divisora dentro del tubo 92 y a la placa divisora con agua de enfriamiento.
La placa divisora 91 se proporciona con una superficie de recepción de corriente de fluido esencialmente cuadrada 96 que en la modalidad que se muestra se proporciona con su esquina más baja como su esquina distal 97 que avanza hacia la corriente de fluido 11 (ver Figura 14). La esquina diagonalmente opuesta se monta en el tubo 92, fijando de este modo el cabezal divisor 9 en una configuración inclinada, esencialmente en forma de diamante. La placa divisora 91 puede hacerse de cualquier material adecuado, tal como placas de acero o similares, que aunque esté sujeto a desgaste durante el uso, es resistente a las temperaturas durante el tiempo relativamente corto en el que se inserta en el haz de masa fundida.
En una alternativa a la invención reivindicada, se comprende que se puede realizar un monitoreo continuo de la temperatura de la superficie de la masa fundida con una cámara termográfica con detección de puntos calientes. Por 10 tanto, en comparación con la primera modalidad, la etapa de escaneo para encontrar el haz de masa fundida no es necesaria. En esta modalidad se usan tres cámaras y se usa la medición de temperatura más alta. En una variante, se puede simplificar aún más mediante el uso de solo dos cámaras, ya que esto es suficiente para tener redundancia. La distancia entre las cámaras y el haz de masa fundida puede ser de 2,5 a 3 m, por lo que será relativamente seguro.
Una ventaja adicional del uso de una cámara termográfica es que la imagen de la cámara se puede mostrar en un monitor para un operador.
A intervalos, la temperatura que se mide se calibra mediante la comparación con la temperatura del núcleo de la masa fundida que se logra abriendo la masa fundida con un divisor de masa fundida y midiendo la temperatura con la misma cámara termográfica anterior. Al medir la diferencia entre la temperatura de la superficie y la temperatura del núcleo de la masa fundida, se encuentra que la medición continua de la temperatura de la superficie del haz de masa fundida proporciona una medición indicativa de la temperatura del núcleo de la masa fundida, mientras se calibra la diferencia de temperatura a intervalos regulares. En otras palabras, la temperatura indicativa del núcleo de la masa fundida se proporciona en base a una temperatura de la superficie de la masa fundida que se mide continuamente, que a intervalos se calibra contra una temperatura medida del núcleo de la masa fundida para establecer un valor para la diferencia de temperatura entre la temperatura del núcleo y la temperatura de la superficie. Por lo tanto, la temperatura indicativa del núcleo de la masa fundida puede proporcionarse como un valor que se proporciona de manera continua en base a la temperatura de la superficie de la masa fundida que se mide continuamente más la diferencia de temperatura establecida, que es una constante que proporciona la calibración cuando se mide la temperatura real del núcleo de la masa fundida.
En una modalidad alternativa, el divisor de masa fundida o divisor de haz es un miembro en forma de torpedo con un alambre unido que se suspende como un péndulo. Un operador puede alejar el divisor de haz del haz tirando del alambre. Cuando luego se libera el alambre, el torpedo se mueve o se balancea por gravedad hacia el haz de masa fundida, y el divisor de haz torpedo se retrae de nuevo después de aproximadamente 15 segundos. El divisor de haz torpedo no se enfría y tiene una punta reemplazable, ya que el frente que impacta el haz de masa fundida se desgasta y, por lo tanto, necesitaría reemplazarse a intervalos regulares, por ejemplo, cada pocos meses. La posición precisa del divisor de haz torpedo no es crítica siempre que el divisor de haz torpedo acierte el haz de masa fundida. Debido a la detección de puntos calientes de la cámara, el posicionamiento no es crítico.
Esta modalidad es técnicamente muy sencilla ya que no se necesitan medios para colocar el divisor de haz. La medición continua adicional es una ventaja importante para poder controlar el proceso y se minimizan las perturbaciones adicionales al proceso, ya que el número de mediciones de temperatura dentro de la masa fundida puede ser relativamente bajo y solo para calibración.
La invención se describe con referencia a las modalidades actualmente preferidas. Sin embargo, se comprende que pueden proporcionarse variaciones y adaptaciones de algunas de las características.
Por ejemplo, se comprende que el método de acuerdo con la invención también puede usarse para mediciones automatizadas de temperatura en una corriente de fluido en otras aplicaciones distintas a las que se describieron anteriormente. La invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

  1. REIVINDICACIONES
    i. Un método para medir la temperatura de una corriente de fluido de piedra fundida, dicho método que comprende las etapas de:
    - proporcionar una corriente de fluido (11) de piedra fundida, la corriente de fluido (11) que tiene una superficie y un núcleo;
    - escanear la corriente de fluido (11) con un pirómetro para detectar los bordes de la corriente de fluido (11b, 11c) e identificar el centro de la corriente de fluido (11a),
    - hacer avanzar un cabezal divisor enfriado por agua (9) de un divisor de corriente de fluido hacia el centro (11a) de dicha corriente de fluido (11) de piedra fundida para abrir la corriente de fluido (11), de modo que el núcleo de la corriente de fluido quede expuesto, y
    - determinar la temperatura del núcleo de la corriente de fluido (11) de piedra fundida por medio del pirómetro (8) sin entrar en contacto con la corriente de fluido (11), mientras que la superficie de la corriente de fluido (11) se abre mediante el cabezal divisor enfriado por agua (9).
  2. 2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, mediante el cual el cabezal divisor (9) avanza hacia la corriente de fluido (11) hasta que se registra un aumento de temperatura por encima de un valor predeterminado.
  3. 3. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual el cabezal divisor (9) avanza una distancia predeterminada en la corriente de fluido (11).
  4. 4. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual el cabezal divisor (9) se mantiene dentro de la corriente de fluido (11) hasta que se obtiene una medición de temperatura máxima y/o durante un período de tiempo predeterminado máximo.
  5. 5. Un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, mediante el cual la temperatura se mide constantemente.
  6. 6. Un aparato para medir la temperatura de una corriente de fluido (11) de piedra fundida, la corriente de fluido (11) que tiene una superficie y un núcleo, dicho aparato que comprende:
    un pirómetro (8) que se configura para
    1) escanear la corriente de fluido (11) para detectar los bordes de la corriente de fluido (11b, 11c) e identificar el centro de la corriente de fluido (11a) y alinearlo con el mismo, y
    2) determinar la temperatura de la corriente de fluido (11) sin entrar en contacto con la corriente de fluido (11);
    un divisor de corriente de fluido que comprende un cabezal divisor enfriado por agua (9) que se dispone para abrir la corriente de fluido (11) de piedra fundida;
    medios de control que se configuran para
    1) controlar el divisor de corriente de fluido y el pirómetro (8) de manera que el cabezal divisor enfriado por agua (9) avance hacia el centro (11a) de dicha corriente de fluido (11) de piedra fundida para abrir la corriente de fluido (11), de modo que el núcleo de la corriente de fluido (11) quede expuesto hacia el pirómetro de manera que el pirómetro determine la temperatura del núcleo de la corriente de fluido (11), y
    2) realizar automáticamente un ciclo de medición que implica un método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 y repetir dicho ciclo de medición.
  7. 7. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el cabezal divisor enfriado por agua (9) se dispone de manera móvil para su movimiento hacia dentro y hacia fuera de la corriente de fluido (11).
  8. 8. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 7, que comprende medios para mover el cabezal divisor enfriado por agua (9) en dos direcciones mutuamente ortogonales.
  9. 9. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde los medios de control se configuran para controlar el movimiento del cabezal divisor (9) entre una posición retraída y una posición avanzada en la corriente de fluido (11).
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150345828A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 David P. Clark Patio heater with reflective shield
KR101612257B1 (ko) * 2015-07-30 2016-04-20 대화제약 주식회사 고농도의 탁산을 포함하는 경구 투여용 약학 조성물

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4040563A (en) * 1975-11-19 1977-08-09 Johns-Manville Corporation System and method of monitoring the peak temperature of a moving mass
US4297893A (en) 1980-02-27 1981-11-03 Johns-Manville Corporation Method and apparatus for measuring flow characteristics of moving fluid stream
LU83788A1 (fr) 1981-11-26 1983-09-01 Arbed Systeme de regulation de la marche d'une installation d'effilage de fibres minerales
US4812151A (en) 1988-04-08 1989-03-14 Owens-Corning Fiberglas Corporation Viscosity control in the manufacture of mineral fibers
EP0806640B1 (en) * 1996-04-09 2003-05-28 Nkk Corporation Apparatus for measuring temperature of molten metal
DE19925685A1 (de) * 1999-06-04 2000-12-07 Zimmermann & Jansen Gmbh Anordnung zur Bestimmung einer physikalischen Größe und/oder zur chemischen Analyse
BR0211497A (pt) * 2001-07-27 2004-08-17 Nippon Steel Corp Aparelho e método para medir a temperatura de metal fundido
ITMI20012278A1 (it) * 2001-10-30 2003-04-30 Techint Spa Dispositivo e metodo per misurazione discreta e continua della temperatura di metallo liquido in un forno o recipiente per la sua produzione
DE102004063365A1 (de) * 2004-12-30 2006-07-13 Sms Demag Ag Vorrichtung zur Erfassung der Temperatur und der Analyse von Schmelzen in metallurgischen Schmelzgefäßen
DE102005061675B3 (de) * 2005-12-21 2007-07-26 Betriebsforschungsinstitut VDEh - Institut für angewandte Forschung GmbH Konverter mit einem Behälter zur Aufnahme geschmolzenen Metalls und einer Messvorrichtung zur optischen Temperaturbestimmung des geschmolzenen Metalls
US7997121B2 (en) * 2008-07-11 2011-08-16 Savannah River Nuclear Solutions, Llc Milliwave melter monitoring system
ES2373360T3 (es) * 2009-08-10 2012-02-02 Siemens Aktiengesellschaft Método y dispositivo para la determinación sin contacto de una temperatura t de un baño de metal fundido.
EP2799824B1 (en) * 2013-04-30 2019-10-23 Heraeus Electro-Nite International N.V. Method and apparatus for measuring the temperature of a molten metal
DE102013008396B4 (de) * 2013-05-17 2015-04-02 G. Rau Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zum Umschmelzen und/oder Umschmelzlegieren metallischer Werkstoffe, insbesondere von Nitinol

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