专利名称：等离子体加热盛钢容器液面检测方法
技术领域：
本发明涉及一种检测盛钢容器内钢液面位置的方法，特别是采用等离子体加热条件下测量钢液面位置的方法。
目前，盛钢容器(如连铸中间包等)配置等离子体加热装置、控制钢液温度、改善铸坯质量的工艺得到广泛应用。由于配置等离子体加热系统的盛钢容器需要加盖密封，使得准确地检测容器内液面位置十分困难。人们常用的感应线圈测量法，易于损坏、故障频繁;有人采用中间包称重法确定液面位置，但系统复杂、精度不高;中国专利9321001.X公开的“测量盛钢容器内钢液面位置的装置”，不适合等离子体加热条件，并且因需要向钢液内插入电极，易于氧化和溶解，增加成本、影响铸坯质量。
本发明目的是提供一种等离子体加热条件下盛钢容器内液面位置自动检测方法，测量准确，方便实用，解决现有技术存在的上述问题。
本发明目的是通过下列技术方案实现的根据盛钢容器内液面高度与使用等离子体加热盛钢容器的高度、等离子体枪进入盛钢容器内的长度、等离子体弧长之间的关系，获得盛钢容器内液面高度。
为了叙述方便，用英文字母代替上述各参数。则D＝A-B-C其中
A-盛钢容器高度B-等离子体枪进入盛钢容器内长度C-等离子体弧长D-盛钢容器内钢液面高度上述关系式中，盛钢容器高度A可以用公知的方法直接测量获得;等离子体枪进入盛钢容器的长度B也可用公知的方法测量得出;等离子体弧长C可根据气体流量、弧电压和弧电流与弧长C之间的关系获得C＝K×f(Q.U.I)其中K-与等离子体枪和载气种类有关的系数，当枪和载气种类确定后，为定值。
Q-等离子体枪载气流量U-弧电压I-弧电流f-函数关系式上述关系式中，K为常数;Q、U、I的数值均可利用公知的手段直接获得;函数关系式f可以用公知的统计数据回归法，或利用等离子体弧长C与气体流量Q、弧电压U、弧电流I之间的内在关系推导得出。
这样，本发明方法的关系式为D＝A-B-K×f(Q.U.I)
将这一关系式和有关数据输入计算机，对有关信息进行处理，计算出盛钢容器内钢液面位置，即可以用模数转换器将液面高度的电信号转换为数字信号，由显示器显示出来;又可以利用这一电信号控制等离子体加热系统工作。
采用本发明提供的方法，可以方便迅速、准确地检测盛钢容器内液面高度，并可连续地进行测量，不影响正常生产，投资少、可靠性高。
图1为本发明实施例1系统示意图。
图2为本发明实施例2系统示意图。
以下结合附图，通过实施例进一步说明本发明。
实施例1参照附图1，利用公知的手段直接测量出盛钢容器(1)的高度值A，再根据等离子体枪(2)的有关数据和载气种类、载气流量、弧电压、弧电流的统计数据，回归出等离子体弧长C与上述参数的关系式f。
由于等离子体加热连续进行，为了方便地得出等离子体枪进入盛钢容器(1)的长度，在盛钢容器外设置长度与盛钢容器相匹配的滑变电阻(4)，其滑动端与等离子体枪同步移动，电源(5)电压为E向电路供电，单片机(6)检测电路中的电流I1。设定滑变电阻长度为L，电阻系数为K1，等离子体枪停留在某一位置时相应的有效滑变电阻为R，其长度为L1。另一端长度为L2，滑变电阻的顶端与盛钢容器的上平面处于同一水平面上。则根据电路中的电阻电流、电压关系，得出R＝E/I1R＝L1×K1而L1＝L-L2将上述三式合并得(L-L2)×K1＝ (E)/(I1)L2＝L- (E)/(K1×I1)其中L2-滑变电阻上端长度，即等离子体枪进入盛钢容器内长度B。
L-滑变电阻长度，为已知值。
E-电源电压，为已知值。
I1-电路电流，为单片机检测出的已知值。
K1-电阻系数为已知值。
这样等离子体加热盛钢容器(1)内钢液(3)的高度D即可获得
D＝A-B-C＝A-(L- (E)/(K1×I1) )-K×f(Q.U.I)将这一已知的关系式输入单片机(6)进行处理，通过显示器(7)显示出钢液(3)面的高度值D。
实施例2除等离子体枪进入盛钢容器内的长度B值以外，其它参数的取得方式与实施例1相同。
参照附图2，在盛钢容器(1)外设置与等离子体枪(2)同步匹配的脉冲发生器(8)，当等离子体枪进入盛钢容器，开始触发脉冲，脉冲触发器与单片机(9)相连，当等离子体枪进入容器内某一位置时，单片机接收到N个脉冲，对于一定的系统，一个脉出代表一定的距离M。这样B＝N×M则盛钢容器内钢液(3)液面高度D＝A-B-CD＝A-N×M-K×f(Q.U.I)将上述关系式输入单片机(9)，通过计算处理，连续获得容器内液面高度。
权利要求
1.一种等离子体加热条件下检测盛钢容器内钢液面位置的方法，其特征在于根据盛钢容器的高度、等离子体枪进入盛钢容器内的长度、等离子体弧长、盛钢容器内钢液面高度之间的关系，间接得出钢液面高度，该方法包括下述步骤(a)用公知的手段直接测量出盛钢容器高度；(b)取得等离子体枪进入盛钢容器内长度；(c)应用公知的回归法和数据统计推导出等离子体弧长与载气流量、弧电压、弧电流之间的函数关系；(d)将上述数据和关系式输入计算机处理，获得盛钢容器内液面高度。
2.根据权利要求1所述之等离子体加热条件下检测盛钢容器内钢液面位置方法，其特征在于等离子体枪进入盛钢容器内长度是这样取得的(a)在盛钢容器外设置长度与盛钢容器高度相匹配的滑变电阻，滑变电阻顶端与盛钢容器的上平面位于同一水平面内，滑动端与等离子体枪同步移动;(b)用公知手段获得滑变电阻长度、电流、电压参数，并根据它们之间的关系得到等离子体枪进入盛钢容器内长度。
3.根据权利要求1所述之等离子体加热条件下检测盛钢容器内液面位置的方法，其特征在于等离子体枪进入盛钢容器内的长度是这样取得的(a)在盛钢容器外设置与等离子体枪同步匹配的脉冲发生器;(b)用计算机累积脉冲发生器发出脉冲次数并转换为等离子体枪进入盛钢容器内的长度。
全文摘要
一种在等离子体加热条件下检测盛钢容器(例如中间包)内液面位置的方法，技术方案是根据盛钢容器(1)的高度A、等离子体枪(2)进入盛钢容器内长度B、等离子体弧长C、钢液(3)面高度D之间的关系，间接获得液面位置，并用计算机处理。采用本发明的方法，可以方便、迅速、准确地检测盛钢容器内液面位置，并连续进行，不影响生产，投资少，可靠性高。
文档编号G01F23/00GK1088679SQ93114068
公开日1994年6月29日 申请日期1993年11月3日 优先权日1993年11月3日
发明者王存 申请人:唐山钢铁(集团)公司