接触/非接触熔融金属高温测量装置及测量方法
专利汇可以提供接触/非接触熔融金属高温测量装置及测量方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且接触 /非接触熔融金属高温测量装置及测量方法，本 发明 涉及熔融金属高温测量技术领域，具体地说是一种针对 铁 液、 钢 水 温度 用不同时刻的消耗电热偶的离散温度 信号 X1(t)对高温 辐射 温度计 连续变化的温度信号X2(t)进行不断修正的测量装置和测量方法。本发明包括有消耗型快速 热电偶 、高温辐射温度计、A/D数据转换器、 单片机 和输出设备，所述的消耗型快速热电偶和高温辐射温度计分别与A/D 数模转换 器的输入端连接，A/D 数模转换器 的输出端与单片机连接，单片机分别与 键盘 ，显示器和 打印机 连接。本发明能达到取代传统技术，并大幅度降低成本，可实现熔融金属高温测量环境工艺的自动化。，下面是接触/非接触熔融金属高温测量装置及测量方法专利的具体信息内容。
1、接触/非接触熔融金属高温测量装置，它包括有消耗型快速热 电偶、高温辐射温度计、A/D数据转换器、单片机和输出设备，其特 征在于：所述的消耗型快速热电偶和高温辐射温度计分别与A/D数模 转换器的输入端连接，A/D数模转换器的输出端与单片机连接，单片 机分别与键盘，显示器和打印机连接。
2、按权利要求1所述的接触/非接触熔融金属高温测量装置，其 特征在于：所述的消耗型热电偶为接触式输入信号信道与A/D数模转 换器连接，高温辐射温度计为非接触式信号信道与A/D数模转换器连 接。
3、一种采用接触/非接触熔融金属高温测量装置的测量方法，其 特征在于：一路输入通道输入高温辐射温度计的温度信号，经A/D数 模转换和单片机处理后得到一条连续变化的温度信号X2(t)，另一路 输入通道输入t1、t2、t3…时刻消耗型热电偶高精度温度信号，经 A/D数模转换和单片机处理后得到离散的温度变化信号X1(t1)、 X1(t2)、X1(t3)…，单片机同时对两路输入信号进行综合分析处理， 即用不同时刻的消耗型热电偶的离散温度信号X1(t)值对高温辐射温 度计连续变化的温度信号X2(t)值进行不断修正，其修正式为：
X1(t1)-X2(t1)＝Δ，y(t1)＝X2(t1)±Δ
X1(t2)-X2(t2)＝Δ，y(t2)＝X2(t2)±Δ
X1(t3)-X2(t3)＝Δ，y(t3)＝X2(t3)±Δ
·
·
·
最终得到较高精度的连续变化的温度信号y(t)。
技术领域
本发明涉及熔融金属高温测量技术领域，具体地说是一种针对铁 液、钢水温度，用不同时刻的消耗电热偶的离散温度信号X1(t)对高 温辐射温度计连续变化的温度信号X2(t)进行不断修正的测量装置和 测量方法。
背景技术
在本发明提出之前有关熔融金属(铁液、钢水温度)的测量有以 下几种方式：A、世界上广泛采用消耗型快速热电偶，它的测量精度 高。可是，采用消耗型快速热电偶测温存在如下问题：1)测温探头 为一次性，测温费用较高；2)每次测量后必须更换探头，难以自动 化；3)不能连续或高频率测温，无法得知温度变化的趋势。B、针对 A中所述情况，各国工程技术人员都在努力开发熔融金属温度测量的 新方法。例如，曾用BN、ZrB2及金属陶瓷作为热电偶保护管插人熔 融金属进行连续测温。可是，接触法测量虽然准确，但寿命短、成本 高难以实用化。C、高温辐射温度计能够对熔融金属进行连续测温， 并且能够实现自动化，成本也低。但是高温辐射温度计只能测量熔融 金属的表面温度，却不能测得内部真实温度，另外，还必须已知被测 对象的发射率，也未能实用。
发明内容
因此本发明的第一个目的提供这种方法的熔融金属高温测量装 置，这种装置必须满足以下条件：1)测量精度不低于消耗型快速热 电偶；2)能够连续测温，得到温度变化的趋势，实现自动化；3)测 量成本较低。
本发明的第二个目的是，提出针对铁液，钢水温度，用不同时刻 的消耗型电热偶的离散温度信号X1(t)对高温辐射温度计连续变化的 温度信号X2(t)进行不断修正的方法。
为了实现本发明的目的，本发明的技术方案包括两大部分。
本发明包括有消耗型快速热电偶、高温辐射温度计、A/D数据转 换器、单片机和输出设备，所述的消耗型快速热电偶和高温辐射温度 计分别与A/D数模转换器的输入端连接，A/D数模转换器的输出端与 单片机连接，单片机分别与键盘，显示器和打印机连接。
本发明所述的消耗型热电偶为接触式输入信号信道与A/D数模 转换器连接，高温辐射温度计为非接触式信号信道与A/D数模转换器 连接。
一种采用接触/非接触熔融金属高温测量装置的测量方法，本发 明所述的一路输入通道输入高温辐射温度计的温度信号，经A/D数模 转换和单片机处理后得到一条连续变化的温度信号X2(t)，另一路输 入通道输入t1、t2、t3…时刻消耗型热电偶高精度温度信号，经A/D 数模转换和单片机处理后得到离散的温度变化信号X1(t1)、X1(t2)、 X1(t3)…，单片机同时对两路输入信号进行综合分析处理，即用不 同时刻的消耗型热电偶的离散温度信号X1(t)值对高温辐射温度计连 续变化的温度信号X2(t)值进行不断修正，其修正式为：
X1(t1)-X2(t1)＝Δ，y(t1)＝X2(t1)±Δ
X1(t2)-X2(t2)＝Δ，y(t2)＝X2(t2)±Δ
X1(t3)-X2(t3)＝Δ，y(t3)＝X2(t3)±Δ
·
·
·
最终得到较高精度的连续变化的温度信号y(t)。
本发明与现有技术相比较(详见现场测量信号表1、2和附图2、 3)。它既保持了传统技术中“采用消耗型快速热电偶，它的测量精度 高”和传统技术中“高温辐射温度计能够对熔融金属进行连续测温， 并且能够实现自动化，成本也低”的优点，又解决了传统技术中测温 探头为一次性，测温费用较高；每次测量后必须更换探头，难以自动 化；不能连续或高频率测温，无法得知温度变化的趋势等诸弊端。以 及高温辐射温度计只能测量熔融金属的表面温度，却不能测得内部真 实温度，另外，还必须已知被测对象的发射率，也未能实用的问题， 达到取代传统技术，并大幅度降低成本，可实现熔融金属高温测量环 境工艺的自动化。
其中消耗型快速热电偶对熔融金属的温度进行高精度的测量，测 量频度降低(例如5分钟测量一次降低到10分钟测量一次)，测量成 本大幅下降，
其中高温辐射温度计选择合适的测量部位(例如出铁口、连铸中 包水口等部位)对熔融金属的温度进行连续的测量，得到温度变化的 趋势曲线。
本发明通过输出通道输出较高精度的连续变化的温度信号y(t)， 满足熔融金属高温环境的工艺要求。
表1 t分钟 1 5 10 15 20 25 30 35 40 X1(t)℃ 1560 1558 1556 1559 1562 1556 1553 1559 1557 X2(t)℃ 1540 1536 1533 1535 1538 1536 1530 1534 1532 Δ＝X1(t)-X2(t) +20 +20 +20 +20 +20 +20 +20 +20 +20 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1556 1553 1555 1558 1556 1550 1554 1552 Δ＝X1(t)-X2(t) +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 +2 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1558 1555 1557 1560 1558 1552 1556 1554 Δ＝X1(t)-X2(t) +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1558 1556 1558 1561 1559 1553 1557 1555 Δ＝X1(t)-X2(t) +1 +1 +1 +1 +1 +1 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1558 1556 1559 1562 1560 1554 1558 1556 Δ＝X1(t)-X2(t) +0 +0 +0 +0 +0 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1558 1556 1559 1562 1560 1554 1558 1556 Δ＝X1(t)-X2(t) -4 -4 -4 -4 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1558 1556 1559 1562 1556 1550 1554 1552 Δ＝X1(t)-X2(t) +3 +3 +3 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1558 1556 1559 1562 1556 1553 1557 1555 Δ＝X1(t)-X2(t) +2 +2 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1558 1556 1559 1562 1556 1553 1559 1557 Δ＝X1(t)-X2(t) +2 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1558 1556 1559 1562 1556 1553 1559 1557
表2 t分钟 1 5 10 15 20 25 30 35 40 X1(t)℃ 1560 1556 1562 1553 1557 X2(t)℃ 1540 1533 1538 1530 1532 Δ＝X1(t)-X2(t) +20 +20 +20 +20 +20 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1553 1558 1550 1552 Δ＝X1(t)-X2(t) +3 +3 +3 +3 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1556 1561 1553 1555 Δ＝X1(t)-X2(t) +1 +1 +1 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1556 1562 1554 1556 Δ＝X1(t)-X2(t) -1 -1 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1556 1562 1553 1555 Δ＝X1(t)-X2(t) +2 y(t)＝X2(t)+Δ 1560 1556 1562 1550 1557
附图说明
图1接触/非接触熔融金属高温测量装置结构示意图。
图2本发明按表1得到的温度变化的趋势曲线图。
图3本发明按表2得到的温度变化的趋势曲线图。
具体实施方式
本发明在实施中，按以下技术要求可实现本发明。
消耗型快速热电偶的技术条件： 名称 型号 分度号 允差 使用温度℃ 测量时间 最佳 上限 铂铑30-铂铑6 KB-602P B ±5℃ 1500-1700 1750 4～6S
快速热电偶每5分钟插入钢水测量1次，测量结果X1(t)见表1 和表2。
辐射高温计的技术条件： 名称 型号 分辩率 误差 使用温度 测量时间 辐射高温计 TP90-1M ±1℃ ±0.5％ (1500-1700)℃ ＜1mS
辐射高温计对钢水的温度进行连续的测量，得到温度变化的趋势 曲线X2(t)，测量结果见表1和表2。
A/D转换器：A/D转换器分2路分别对X1(t)和X2(t)进行数/模转 换后，输入AT89C52单片机。
AT89C52单片机：AT89C52单片机同时对两路输入信号进行综合 分析处理：即用不同时刻的消耗型热电偶的离散温度信号X1(t)对高 温辐射温度计连续变化的温度信号X2(t)进行不断修正。
X1(t1)-X2(t1)＝Δ， y(t1)＝X2(t1)±Δ
X1(t2)-X2(t2)＝Δ， y(t2)＝X2(t2)±Δ
X1(t3)-X2(t3)＝Δ， y(t3)＝X2(t3)±Δ
·
·
·
最终得到较高精度的连续变化的温度信号y(t)。
1)利用5分钟1次的消耗型快速热电偶热电偶的离散温度信号 X1(t)对高温辐射温度计连续变化的温度信号X2(t)进行不断修正。 最终得到较高精度的连续变化的温度信号y(t)，得到温度变化的趋 势，可实现自动化。测量结果见表1和附图2。
2)利用10分钟1次的消耗型快速热电偶的离散温度信号X1(t) 对高温辐射温度计连续变化的温度信号X2(t)进行不断修正。最终不 但能得到较高精度的连续变化的温度信号y(t)，而且减少消耗型快 速热电偶50％，大幅降低测量成本。测量结果见表2和附图3。
显示器：X1(t)、X2(t)、y(t)等温度曲线显示。
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 电接触件 | 2020-05-13 | 435 |
| 磁接触器 | 2020-05-13 | 186 |
| 用于手纹和指纹的无接触识别的系统 | 2020-05-12 | 688 |
| 接触线及承力索终端锚固线夹 | 2020-05-12 | 571 |
| 一种电磁式节能防晃动交流接触器 | 2020-05-12 | 539 |
| 一种立式交流接触器 | 2020-05-11 | 323 |
| 电接触器 | 2020-05-13 | 904 |
| 接触元件 | 2020-05-13 | 437 |
| 流体密封的接触穿通件 | 2020-05-11 | 582 |
| 流体密封的接触穿通件 | 2020-05-11 | 813 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
