[發明專利]一種多層熔體高度的測量方法

有效

• 申請號: 201410304220.3
• 申請日: 2014-06-30
• 公開（公告）號: CN104034390B
• 公開（公告）日: 2017-01-25
• 發明（設計）人: 周萍;李家棟;石朋雨;宋彥坡
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01F23/24
• 分類號: G01F23/24
• 代理公司: 中南大學專利中心43200
• 代理人: 胡燕瑜

所屬技術領域

本發明涉及一種物位測量技術，特別是涉及一種多層熔體高度檢測方法。

背景技術

物位測量通常指對工業生產過程中封閉式或敞開容器中物料（固體或液位）的高度進行檢測。

傳統的物位測量方法主要有雷達物位計、?超聲波物位計和電容式物位計等。雷達物位計適用于粉塵、溫度、壓力變化大，有惰性氣體及蒸汽存在的場合，但當空氣中存在對雷達衰減物質，比如高介電性的粉塵粉末，測量效果將會受到影響。超聲波物位計具有高穩定性能，較強抗干擾能力，發射角小，發射頻率高，防過壓防雷擊等特點，但是要求測量對象能充分反射聲波且要均勻，而且有些物質對超聲波有強烈吸收作用，會嚴重影響測量效果。電容式物位計可在高溫、高壓條件下的物位測量，而且具有防塵、防掛料、防蒸汽、防冷凝等特點，但其制造工藝要求較高，一般需要溫度補償。由以上分析可知，雖然目前物位測量的方法很多，但往往在制作工藝、測量精度等方面有很多局限性，而且很少有物位計可以實現高溫情況下的分層熔體高度的測量。

發明內容

本發明的目的是提供一種液位測量方法，用以測量多層熔體中每層熔體的高度。

為了實現多層熔體高度的測量，本發明提出在傳感器上設置多個環形測點，保證每層熔體中至少有兩個測點。對第一層熔體中的兩個測點測量，獲得兩測點間被測熔體的電阻值，基于電阻值與兩測點間距離及測點的橫截面積的關系，計算出兩測點間熔體的電阻率；再對第二層熔體中的兩個測點測量，獲得兩測點間被測熔體的電阻值，基于電阻值與兩測點間距離及測點的橫截面積的關系，計算出兩測點間熔體的電阻率；基于以上兩步的計算，可判斷出分層熔體界面位于第一層熔體的低位測點與第二層熔體的高位測點之間，將兩測點連接成回路，可獲得兩測點間被測熔體的電阻值，進而計算出熔體分界面的高度。為了實現上述方法，要求傳感器上的環形測點數至少為被測熔體層數的兩倍，保證每層熔體中有兩個測點。

當單層熔體中的測點數大于2時，用該測點與其他的測點來驗證測量結果。

本發明的積極效果：

1.?使用多個環形測點可以一次性測出分層熔體的分界面高度，以及各層電阻率，簡化了測量過程，提高了測量的效率。

2.?該設備測量的適用范圍廣，可用于高溫、腐蝕等介質的特殊場合，可以廣泛應用于石油、化工、冶金等行業中。

附圖說明:

圖1為本發明實施例的分層熔體界面高度測量方法所采用的裝置示意圖。

圖2為本發明實施例中的將測量裝置安裝在基夫賽特爐熔池內的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和示例性實例對本發明進一步說明。

圖1是本發明分層熔體界面高度測量方法所采用的裝置示意圖。如圖1所示，本發明分層熔體界面高度測量方法所采用的裝置包括環形測點1和帶刻度的測量桿2組成。

圖2是本發明將測量裝置3安裝在煉鉛爐熔池內的示意圖。采用本發明的分層熔體界面高度測量方法對熔池內的爐渣層4、冰銅層5和粗鉛層6的高度進行測量時，根據每層預估高度設定六個環形測點1的相對距離，將測點1固定在帶刻度的測量桿2上，然后將測量桿2垂直深入到熔池中進行測量，保證每層熔體中有兩個測點1。處理器會根據每對測點的測量結果進行計算和判斷，計算和判斷過程如下：

1.?若兩測點位于爐渣層4中，且上部測點位于熔體表面，兩測點間的距離為l₁₂，測點的橫截面積S。根據兩測點間的電壓U₁和電流I₁可測量出的爐渣層4的電阻R₁₂，進而計算爐渣層4的電阻率ρ_A：?

2.?若兩測點位于冰銅層5中，兩測點間的距離為l₃₄，測點的橫截面積S。根據兩測點間的電壓U₃和電流I₃可測量出的冰銅層5的電阻R₃₄，進而計算冰銅層5的電阻率ρ_B：

3.?若兩測點位于粗鉛層6中，兩測點間的距離為l₅₆，測點的橫截面積S。根據兩測點間的電壓U₅和電流I₅可測量出的粗鉛層6的電阻R₅₆，進而計算粗鉛層6的電阻率ρ_C：