一种称重式电极长度测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种称重式电极长度测量装置，属于冶金过程物位检测领域。
【背景技术】
[0002]电热前床是有色金属冶金生产中的大型关键设备，电热前床处理的是熔炼炉输出的金属锍，它由特种三相变压器供电，通过调节电极插入熔池的深度来改变电极电流的大小，从而控制熔渣的温度和状态。为了保持三相电流平衡稳定、温度稳定，让渣、金属得到良好分离，保护变压器运行安全，延长电热前床使用寿命。在实际工艺控制中，一般通过控制三相电极的插入深度，从而控制三相电流和熔渣温度，使电热前床中的金属锍处于理想的物理化学状态。
[0003]由于电热前床三相电极插入高温熔渣中不断被消耗，因此实时检测电极的长度对于实现电热前床的高效运行以及自动控制十分重要。由于电热前床环境温度高、粉尘大、烟尘粘附严重，采用目前的雷达物位计、超声波物位计等物位检测仪表很难长期适应电极长度的检测。另外，采用现有物位检测仪表也无法判断电极是否触底。
【发明内容】
[0004]本实用新型为了克服现有电极长度检测装置存在的适应性差、可靠性低、累积误差大、不便调试、应用复杂等不足，提供一种精度高、可靠性强、耐高温、抗粉尘、抗腐蚀、通用性好、结构简单的测量装置，特别适用于电热前床、电渣炉等冶炼设备的电极长度测量。
[0005]本实用新型所述称重式电极长度测量装置包括:主机1、称重传感器2、承重杠杆3、杠杆支点4，主机I与称重传感器2相连，承重杠杆3的一端与称重传感器2连接，另一端与滑轮I 10相连；承重杠杆3位于杠杆支点4上；滑轮I 10、滑轮II 11、电动卷扬机12通过绳子与电极14相连。
[0006]所述承重杠杆3的一端设有托板7，托板7上设有滑轮底座固定孔8 ;承重杠杆3的一端设有称重传感器连接孔9。
[0007]所述杠杆支点4由轴6以及两端分别连接的轴承5构成；通过轴承5的作用，可以消除水平作用力对称重传感器2的影响。
[0008]本实用新型的工作原理:所述装置中滑轮I 10安装在承重杠杆3上，并通过杠杆原理将电极的重量传递给称重传感器2，输出的mV电压信号与作用力成正比，mV电压信号送入主机I进行放大和A/D转换后进行数据计算，从而计算出电极的长度，电极长度的计算公式为
[0009]L = Kl Kff (N20-N2)/1000
[0010]其中，L为电极的长度；&为长度系数，Kl的测定方法为:当电极长度改变AL时，重量信号的实时A/D转换值改变量为ΛΝ，则I= -1000K w Λ L/Λ N ;Kw为电极的线密度，Kw等于电极的总质量除总长度；N2为重量信号的实时A/D转换值#2(|为电极重量信号的零点A/D转换值，即电极悬空时其重量信号的A/D转换值。
[0011]在电极移动过程中，不断对电极的当前重量值与之前的重量值进行比较，如果差值变化大于设定值(取电极刚触底时的重量测量值作为设定值)，即认为电极触底，并及时对触底作出报警。
[0012]本实用新型所述极长度检测装置也可以适用于其他类似设备的相关参数的检测。
[0013]本实用新型的有益效果是:
[0014](I)本实用新型所述装置可实时测量电极长度，以便于及时了解电极的消耗情况和电极的状态；自动判断电极是否触底，并及时作出报警，从而避免卷扬机在电极触底后仍然向下运动而造成事故；
[0015](2)电热前床熔渣温度很高、环境恶劣，现有的物位检测设备难以适用；另外，现有工业用物位检测仪表对于快速变化的物体无法进行快速跟踪检测；采用本实用新型可以克服上述不足，能准确测量电极的长度，为实现电热前床电极的自动控制提供重要的技术手段；
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的结构示意图；
[0017]图2为承重杠杆的结构示意图。
[0018]图中:1_主机；2_称重传感器；3_承重杠杆；4_杠杆支点；5-轴承；6-轴；7-托板；8_滑轮底座固定孔；9_称重传感器连接孔；10_滑轮I ;11_滑轮II ;12_电动卷扬机；13-电热前床；14_电极。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于所述内容。
[0020]实施例1
[0021]本实施例所述称重式电极长度测量装置包括:主机1、称重传感器2、承重杠杆3、杠杆支点4，主机I与称重传感器2相连，称重传感器2与承重杠杆3的一端连接；承重杠杆3的另一端与滑轮I 10相连，承重杠杆3位于杠杆支点4上；滑轮I 10、滑轮II 11、电动卷扬机12通过绳子与电极14相连。
[0022]本实施例所述称重式电极长度测量装置用于铜熔炼生产的熔渣电热前床；本实施例的应用现场条件为:电热前床的深度为2m，电极为石墨电极，电极的截面积为0.16m2，电极的初始长度为15m，电极的线密度为320kg/m。
[0023]为了满足本应用条件下的测量需要，各部件的型号或规格为:
[0024]主机I型号为MC-821，带两路16位A/D输入通道，具有信号放大功能，放大倍数为1-1000 ;称重传感器2的型号为HCHZ-102柱形称重传感器，测量范围为0_2t，供电为10VDC ;承重杠杆3的长度为1200mm，直径为Φ60πιπι，材质为铸钢，动力臂与阻力臂的长度比例为3:1 ;杠杆支点4采用两个轴承5，轴承规格为UC212 ;轴6的直径为Φ60_。
[0025]电极长度的测量方法为:
[0026]滑轮I安装在承重杠杆16上，电极的重量按杠杆原理传递给力传感器15，力传感器15输出的mV电压信号与作用力成正比，mV电压信号送入主机I进行放大和进行A/D转换。电极长度的计算公式为:
[0027]L = Kl Kff (N20-N2)/1000
[0028]其中，L为电极的长度；&为长度系数；KW为电极的线密度；N2为重量信号的实时A/D转换值#2(|为电极重量信号的零点A/D转换值，即电极悬空时其重量信号的A/D转换值。
[0029]本实施例中，Kl=L85X10-3，Kff= 320kg/m，N 20= 31270，N2的变化范围为5897-31270。
[0030]液压式电热前床电极触底判断及报警方法为:
[0031]在电极移动过程中，不断对电极的当前重量值与之前的重量值进行比较，如果前后差值大于设定值(设定值为400kg)，等待5秒后该状况还存在，即认为电极触底，并及时对触底作出报警。
[0032]实施例2
[0033]本实施例所述称重式电极长度测量装置包括:主机1、称重传感器2、承重杠杆3、杠杆支点4，主机I与称重传感器2相连，称重传感器2与承重杠杆3的一端连接；承重杠