RU96119684A

RU96119684A - Способ и устройство определения внутренней температуры в металлургических установках

Info

Publication number: RU96119684A
Application number: RU96119684/25A
Authority: RU
Inventors: В. Лисиенко; Б. Повов
Original assignee: Сименс АГ; НПВП Торекс
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-12-10

Claims

1. Способ определения внутренней температуры в металлургических установках, как например агломерационные установки, камеры сгорания, машины для обжига, установки для спекания или зоны нагрева и охлаждения, которые содержат газообразную среду, например воздух, и которые ограничены по меньшей мере двумя ограничивающими поверхностями, первой ограничивающей поверхностью (9), например стенкой металлургической установки или обрабатываемым в металлургической установке материалом, и второй ограничивающей поверхностью (10), например другой стенкой металлургической установки, отличающийся тем, что внутреннюю температуру газообразной среды и, при необходимости, первой (9) и второй ограничивающей поверхностей (10) определяют путем измерения величины, характеризующей температуру второй ограничивающей поверхности (10), и путем измерения излучения первой ограничивающей поверхности (9) для по меньшей мере трех частот излучения.

2. Способ определения внутренней температуры по п.1, отличающийся тем, что температуру газообразной среды (33) и, при необходимости, первой и второй ограничивающей поверхностей определяют путем измерения величины, характеризующей температуру второй ограничивающей поверхности (10), и путем измерения излучения первой ограничивающей поверхности (9) для четырех частот излучения.

3. Способ определения внутренней температуры по п.1 или 2, отличающийся тем, что температуру газообразной среды (33) и, при необходимости, первой и второй ограничивающей поверхностей определяют через соотношение между измеренным потоком излучения первой ограничивающей поверхности (9) для одной частоты излучения, температурой первой ограничивающей поверхности (9), температурой газообразной среды (33), температурой второй ограничивающей поверхности (10) и характеристиками поглощения излучения газообразной среды (33).

4. Способ определения внутренней температуры по пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что температуру газообразной среды (33) определяют путем использования соотношения
Ε

\binom{λ}{f1}

= ε

\binom{λ}{1}

Ε

\binom{λ}{0}

(T₁)(1-a

\binom{λ}{M1}

)+ε

\binom{λ}{M1}

Ε

\binom{λ}{0}

(T_M)+(1-ε

\binom{λ}{1}

)(1-a

\binom{λ}{M1}

)Ε

\binom{λ}{1}

,
где Ε

\binom{λ}{f1}

- измеренное эффективное излучение первой ограничивающей поверхности (9) для длины волны λ;
ε

\binom{λ}{f1}

- степень черноты поверхности первой ограничивающей поверхности (9) относительно длины волны λ;
Ε

\binom{λ}{0}

(T₁) - плотность излучения абсолютно черного тела в зависимости от температуры (T₁) первой ограничивающей поверхности (9);
a

\binom{λ}{M1}

- характеристика поглощения газообразной среды (33);
ε

\binom{λ}{M1}

- степень черноты газообразной среды (33) относительно длины волны λ;
Ε

\binom{λ}{0}

- плотность излучения абсолютно черного тела при температуре газообразной среды (33) T_М;
E

\binom{λ}{1}

- падающее на первую ограничивающую поверхность (9) излучения.

5. Способ определения внутренней температуры по одному или нескольким пп.1 - 4, отличающийся тем, что составляют соотношение
Ε

\binom{λ}{f1}

= ε

\binom{λ}{1}

Ε

\binom{λ}{0}

(T₁)(1-a

\binom{λ}{M1}

)+ε

\binom{λ}{M1}

Ε

\binom{λ}{0}

(T_M)+(1-ε

\binom{λ}{1}

)(1-a

\binom{λ}{M1}

)Ε

\binom{λ}{1}

для четырех различных частот излучения, т.е. четырех различных длин волн и решают вытекающую из него систему четырех уравнений с четырьмя неизвестными, причем температуру первой ограничивающей поверхности (9), температуру газообразной среды (33), а также характеристики поглощения и черноты газообразной среды (33) получают в качестве решения.

6. Способ определения внутренней температуры по одному или нескольким пп. 1 - 5, отличающийся тем, что температуру первой и второй ограничивающих поверхностей определяют путем измерения излучения первой (20) и второй (21) ограничивающих поверхностей для соответственно по меньшей мере трех частот излучения.

7. Способ определения внутренней температуры по одному или нескольким пп. 1 - 6, отличающийся тем, что температуру первой и второй ограничивающих поверхностей определяют путем измерения излучения первой (20) и второй (21) ограничивающих поверхностей для соответственно четырех частот излучения с использованием соотношения между температурой первой ограничивающей поверхности и температурой второй ограничивающей поверхности, измеренным потоком излучения первой ограничивающей поверхности (20) и измеренным потоком излучения второй ограничивающей поверхности (21), температурой газообразной среды (34) и характеристиками поглощения излучения газообразной среды (34).

8. Способ определения внутренней температуры по одному или нескольким пп.1 - 7, отличающийся тем, что соотношение
Ε

\binom{λ}{f1}

= ε

\binom{λ}{1}

Ε

\binom{λ}{0}

(T₁)(1-a

\binom{λ}{M1}

)+ε

\binom{λ}{M1}

Ε

\binom{λ}{0}

(T_M)+(1-ε

\binom{λ}{1}

)(1-a

\binom{λ}{M1}

)Ε

\binom{λ}{1}

и соотношение
Ε

\binom{λ}{f2}

= ε

\binom{λ}{2}

Ε

\binom{λ}{0}

(T₂)(1-a

\binom{λ}{M2}

)+ε

\binom{λ}{M2}

Ε

\binom{λ}{0}

(T_M)+(1-ε

\binom{λ}{2}

)(1-a

\binom{λ}{M2}

)Ε

\binom{λ}{2}

,
где Ε

\binom{λ}{f2}

- измеренное эффективное излучение второй ограничивающей поверхности для длины волны λ;
ε

\binom{λ}{2}

- степень черноты поверхности второй ограничивающей поверхности (21) относительно длины волны λ;
Ε

\binom{λ}{0}

(T₂) - плотность излучения абсолютно черного тела в зависимости от температуры T₂ второй ограничивающей поверхности (21) относительно длины волны λ;
a

\binom{λ}{M2}

- характеристика поглощения газообразной среды (34) относительно длины волны λ;
ε

\binom{λ}{M2}

- степень черноты газообразной среды относительно длины волны λ.
Ε

\binom{λ}{2}

- падающее на вторую ограничивающую поверхность (21) излучение относительно длины волны λ,
составляют для каждой из четырех различных частот излучения, т.е. четырех различных длин волн и решают вытекающую из этого систему восьми уравнений с восьмью неизвестными, причем температуру первой и второй ограничивающих поверхностей (20 и 21), температуру газообразной среды (34), а также характеристики поглощения и черноты газообразной среды (34) получают в качестве решения.

9. Устройство определения внутренней температуры в металлургических установках, как например агломерационные установки, камеры сгорания, машины для обжига или зоны нагрева и охлаждения, которые содержат газообразную среду, например воздух, внутри металлургических установок, и которые ограничены по меньшей мере двумя ограничивающими поверхностями, первой (9) и второй (10) ограничивающими поверхностями, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере один пирометр (15) для измерения излучения первой стенки (9) или обрабатываемого в металлургической установке материала, или на поверхности.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что пирометр (15) содержит по меньшей мере один интерференционный фильтр (16) для выбора частоты излучения.

11. Устройство по п.9 или 10, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере один элемент не бесконтактного измерения температуры, например термопару (11) или температурнозависящее сопротивление.

12. Устройство по пп.9, 10 или 11, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере по одному пирометру (24) для измерения излучения первой ограничивающей поверхности (20) и по меньшей мере по одному пирометру (27) для измерения излучения второй ограничивающей поверхности (21).

13. Устройство по пп.9 - 11 или 12, отличающееся тем, что оно содержит блок обработки данных (8).

14. Устройство по одному или нескольким пп.9 - 13, отличающееся тем, что вычислительный блок (8) выполнен в виде однокристального компьютера, например, микроконтроллера или в виде многокристального, в частности одноплатного компьютера или устройства автоматизации.

15. Устройство по одному или нескольким пп.9 - 14, отличающееся тем, что блок обработки данных (8) выполнен в виде устройства управления с программируемой памятью, в виде системы шин VME или в виде промышленного персонального компьютера.