专利名称：一种在线测量高炉料面的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高炉的检测装置与方法，进一步涉及一种在线测量高炉料面的方法和系统。
背景技术：
高炉内的高温环境，使其炉内料面的几何外形观测成为了实践中的难题。急需一种简单、可靠的在线测量高炉料面的方法和系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单、可靠的在线测量高炉料面的方法和系统。本发明的技术方案如下一种在线测量高炉料面的方法，包括一种测距装置I围绕高炉顶盖2—个固定点O1，在垂直于水平面的一个平面内旋转；在所述平面内建立垂直的二维坐标系,坐标原点选择在高炉壁的底端O2，横轴位于高炉的水平底面3，纵轴位于高炉侧壁4的垂直方向；固定点O1的横、纵坐标分别定义为XpY1,所述测距装置测得物料点A与固定点O1之间的距离La，以及物料点A与固定点O1之间连线与垂直防线的夹角β ;
物料点A的横坐标数值XfXi+LA— β，物料点A的纵坐标数值Ya=Y1-Lahccjs β ,一系列物料点连接起来就构成了在一个剖面内的料面轮廓。在线测量高炉料面信息的系统，所述高炉包括圆柱形或圆锥形侧壁4，顶盖2，水平底面3 ;包括测距装置1，位于顶盖2上，围绕一个固定点O1旋转，测得物料点A与固定点O1之间的距离La ；角度执行器11，驱动测距装置旋转，并可获得物料点A与固定点O1之间连线与垂直防线的夹角β。所述测距装置优选激光测距仪。作为进一步优选方案还包括一个人孔盖12 ;所述激光测距仪和角度执行器位于一个与炉内相隔绝的腔体内，所述腔体与人孔盖固定连接，该腔体包括上表面21，第一下表面22，第二下表面23，第一立面24，第二立面25，第三立面26 ;涂在腔体与高炉相接处面上的隔热涂层30 ;位于第一下表面上的光线透过孔31，其上覆盖隔热玻璃32，所述激光测距仪额光线通过隔热玻璃到达物料。作为更进一步优选方案，还包括位于人孔盖上的第四立面27 ;所述上表面，第一下表面，第二下表面，第一立面，第二立面，第三立面，第四立面围成一个封闭腔体；在第一立面、第二立面、第三立面内分别放置第一副立面44、第二副立面45、第三副立面46 ;加上第四立面，围绕形成一个夹层空腔40 ;在第四立面上分别设置夹层空腔入口 61、出口 62，可以输入、输出冷却介质；所述第一副立面、第二副立面、第三副立面、第四立面围绕形成内层空腔50。在第四立面上分别设置内层空腔入口 63、出口 64，可以输入、输出气态冷却介质；在第一下表面上的光线透过孔附近放置一个与外部连通的气体喷嘴81，用于清理隔热玻璃上的浮尘。所述夹层中的冷却介质选择睡，所述气体选择氮气。本发明相对于现有技术的优点在于仅仅米用一个测距仪和一个角度位移传感器，就可以获得料面的坐标，进而连线形成物料的轮廓线。
图1是高炉测量方法的实现示意图。图中，I代表测距装置，2代表高炉顶盖，3代表高炉水平底面，4代表高炉侧壁，A代表物料点，O1代表固定点，O2代表坐标原点，β代表物料点与固定点之间连线与垂直方向的夹角。图2是测量装置的结构示意图。图中，12代表人孔盖，21代表上表面，22代表第一下表面，23代表第二下表面，24代表第一立面，27代表第四立面，31代表光线透过孔，81代表气体喷嘴。图3是图2沿A-A方向的剖视图。图中，11代表角度执行器，30代表隔热涂层，32代表耐热玻璃，33代表压板。图4是图2沿B-B方向的剖视图。图中，25代表第二立面，26代表第三立面，40代表夹层空腔，44代表第一副立面，45代表第二副立面，46代表第三副立面，50代表内层空腔。图5是图2沿C方向的视图。图中，61代表夹层空腔入口，62代表夹层空腔出口，63代表内层空腔入口，64代表内层空腔出口，71、72代表线孔。
具体实施例方式实施例1 :一种在线测量高炉料面的方法，包括一种测距装置I围绕高炉顶盖2—个固定点O1，在垂直于水平面的一个平面内旋转；在所述平面内建立垂直的二维坐标系,坐标原点选择在高炉壁的底端O2，横轴位于高炉的水平底面3，纵轴位于高炉侧壁4的垂直方向；固定点O1的横、纵坐标分别定义为XpY1,所述测距装置测得物料点A与固定点O1之间的距离La，以及物料点A与固定点O1之间连线与垂直防线的夹角β ;物料点A的横坐标数值β ,物料点A的纵坐标数值Ya=Y1-Lahccjs β ,一系列物料点连接起来就构成了在一个剖面内的料面轮廓。在线测量高炉料面信息的系统，所述高炉包括圆柱形或圆锥形侧壁4，顶盖2，水平底面3 ;包括激光测距仪1，位于顶盖2上，围绕一个固定点O1旋转，测得物料点A与固定点O1之间的距离La ；角度执行器11，驱动测距装置旋转，并可获得物料点A与固定点O1之间连线与垂直防线的夹角β。一个人孔盖12 ;所述激光测距仪和角度执行器位于一个与炉内相隔绝的腔体内，所述腔体与人孔盖固定连接，该腔体包括上表面21，第一下表面22，第二下表面23，第一立面24，第二立面25，第三立面26 ;涂在腔体与高炉相接处面上的隔热涂层30 ;位于第一下表面上的光线透过孔31，其上覆盖隔热玻璃32，所述激光测距仪额光线通过隔热玻璃到达物料。还包括位于人孔盖上的第四立面27 ;所述上表面，第一下表面，第二下表面，第一立面，第二立面，第三立面，第四立面围成一个封闭腔体；在第一立面、第二立面、第三立面内分别放置第一副立面44、第二副立面45、第三副立面46 ;加上第四立面，围绕形成一个夹层空腔40 ;在第四立面上分别设置夹层空腔入口 61、出口 62，可以输入、输出冷却介质；所述第一副立面、第二副立面、第三副立面、第四立面围绕形成内层空腔50。在第四立面上分别设置内层空腔入口 63、出口 64，可以输入、输出气态冷却介质；在第一下表面上的光线透过孔附近放置一个与外部连通的气体喷嘴81，用于清理隔热玻璃上的浮尘。所述夹层中 的冷却介质选择水，所述气体选择氮气。
权利要求
1.ー种在线测量高炉料面的方法，在所述平面内建立垂直的ニ维坐标系，坐标原点(O2)选择在高炉壁的底端，横轴位于高炉的水平底面(3)，纵轴位于高炉侧壁(4)的垂直方向；固定点(O1)的横、纵坐标分别定义为X1. Y1，其特征在于，包括 一种测距装置(1)，围绕高炉顶盖(2)的ー个固定点(O1),在垂直于水平面的ー个平面内旋转；所述测距装置测得物料点(A)与固定点(O1)之间的距离La，以及物料点(A)与固定点(O1)之间连线与垂直方向的夹角3 ； 物料点(A)的横坐标数值Xa=XJLa *Sinf3 , 物料点(A)的纵坐标数值Ya=Y1-Lah^s & , 一系列物料点连接起来就构成了在一个剖面内的料面轮廓。
2.在线测量高炉料面信息的系统，所述高炉包括圆柱形或圆锥形侧壁(4)，顶盖(2)，水平底面(3);其特征在于，还包括 测距装置(1)，位于顶盖(2)上，围绕ー个固定点(O1)旋转，测得物料点(A)与固定点(O1)之间的距离La; 角度执行器(11)，驱动测距装置旋转，并可获得物料点(A)与固定点(O1)之间连线与垂直防线的夹角3。
3.根据权利要求2所述在线測量高炉料面信息的系统，其特征在于，所述测距装置为激光测距仪。
4.根据权利要求3所述在线測量高炉料面信息的系统，其特征在于，还包括一个人孔盖(12);所述激光测距仪和角度执行器位于ー个与炉内相隔绝的腔体内，所述腔体与人孔盖固定连接，该腔体包括上表面(21),第一下表面(22),第二下表面(23),第一立面(24),第二立面(25)，第三立面(26);涂在腔体与高炉相接处面上的隔热涂层(30)； 位于第一下表面上的光线透过孔(31)，其上覆盖隔热玻璃(32)，所述激光测距仪额光线通过隔热玻璃到达物料。
5.根据权利要求4所述在线測量高炉料面信息的系统，其特征在于，还包括位于人孔盖上的第四立面(27);所述上表面，第一下表面，第二下表面，第一立面，第二立面，第三立面，第四立面围成ー个封闭腔体。
6.根据权利要求5所述在线測量高炉料面信息的系统，其特征在于，在第一立面、第二立面、第三立面内分别放置第一副立面(44)、第二副立面(45)、第三副立面(46);加上第四立面，围绕形成一个夹层空腔(40);在第四立面上分別设置夹层空腔入口(61)、出口(62)，可以输入、输出冷却介质。
7.根据权利要求6所述在线測量高炉料面信息的系统，其特征在于，所述第一副立面、第二副立面、第三副立面、第四立面围绕形成内层空腔(50)。
8.根据权利要求7所述在线測量高炉料面信息的系统，其特征在于，在第四立面上分别设置内层空腔入口(63)、出口(64)，可以输入、输出气态冷却介质。
9.根据权利要求4-8任何一项所述在线测量高炉料面信息的系统，其特征在干，在第一下表面上的光线透过孔附近放置ー个与外部连通的气体喷嘴(81)，用于清理隔热玻璃上的浮尘。
10.根据权利要求9所述所述在线测量高炉料面信息的系统，其特征在于，所述气体选择氮气。
全文摘要
本发明涉及一种在线测量高炉料面的方法和系统。高炉包括圆柱形或圆锥形侧壁(4)，顶盖(2)，水平底面(3)；还包括测距装置(1)，位于顶盖(2)上，围绕一个固定点(O1)旋转，测得物料点(A)与固定点(O1)之间的距离LA；角度执行器(11)，驱动测距装置旋转，并可获得物料点(A)与固定点(O1)之间连线与垂直防线的夹角β。本发明实现了简单方法对高炉料面信息的获取。
文档编号C21B7/24GK103045785SQ20121058684
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月28日 优先权日2012年9月13日
发明者黄利国, 王建乾 申请人:天津市科特控制设备有限公司