[發明專利]一種高爐料面成像裝置、系統及其測量方法

在審

• 申請號: 202010114525.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111273287A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 周永軍;章保;殷浩;姚衛雷;張林;姚士康;丁令吾;黃亞香
• 申請（專利權）人: 南京華雷電子工程研究所有限公司
• 主分類號: G01S13/89
• 分類號: G01S13/89;G01S7/292;G01S7/41;G01S13/42;G01F23/284
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種高爐料面成像裝置、系統及其測量方法，裝置包括雷達天線、頻綜系統、收發系統和信號處理器；收發系統和雷達天線信號連接，收發系統將頻綜系統產生的調頻信號混頻放大后傳輸至雷達天線；并對雷達天線接收的回波信號低噪聲噪聲放大、濾波和混頻處理；頻綜系統和收發系統信號相連接，頻綜系統為收發系統提供調頻信號及混頻信號；信號處理器和收發系統以及頻綜系統信號連接，信號處理器對收發系統處理后的回波信號進行相參處理，獲取目標的回波距離和方位信息，并對回波距離和方位信息處理獲取目標的高度信息，并根據多個目標的高度信息擬合出高爐內物料面的圖像。

技術領域

本發明涉及雷達成像技術領域，具體涉及一種高爐料面成像系統裝置及其測量方法。

背景技術

目前國內外用于物位測量儀表有很多種類，如：雷達式、超聲波式、激光式、重錘式、射頻導納式、電容式等。以上產品都是基于單點測量原理。在料位測量方面，應用效果并不理想，暴露出諸多問題。影響傳統單點測量物位儀表準確測量的因素有以下幾點：1、粉末狀料倉內物料顆粒細小，進粉時在艙內呈現彌漫狀態，細小粉塵飄揚，粉料堆密度小，有粉和無粉的區別趨于模糊。嚴重影響熱成像、紅外儀表的測量。2、各種物料的成分濕度等各不相同，導致其物理性質出現差異，尤其是位于不同高度位置的粉料堆密度相差很大，無法用一個統一的物理量去度量，對連續測量造成很大影響。3、爐壁內容易出現掛料現象，所以無法得出真實物位，并且物料呈現凹凸不平的不規則表面，很容易出現冒頂現象。采用單點測量容易產生較大的測量誤差。

同時，在使用以上設備進行物位測量時，雖然有實時的物位測量數據，但由于無法確知爐內實際情況，對測量數據的準確性無法做出正確判斷。需經常通過運行人員對設備測量數據進行多次檢定，使得測量設備無法正常投入到自動化運行中。因此，對于能夠各種條件下實時獲得物料三維立體數據的新型測量系統產生了強烈的應用需求。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高爐料面成像裝置、系統及其測量方法，以解決現有技術中不能實時獲取高爐內物物料的問題。

為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：

本發明提供了一種高爐料面成像裝置，包括雷達天線、頻綜系統、收發系統和信號處理器；

所述頻綜系統和所述收發系統信號相連接，所述頻綜系統為收發系統提供調頻信號及混頻信號；

所述收發系統和所述雷達天線信號連接，所述收發系統將頻綜系統產生的調頻信號混頻放大后傳輸至雷達天線；并對雷達天線接收的回波信號低噪聲噪聲放大、濾波和混頻處理；

所述信號處理器和所述收發系統信號連接，所述信號處理器對收發系統處理后的回波信號進行相參處理，獲取目標的回波距離和方位信息，并對所述回波距離和方位信息處理獲取目標的高度信息，并根據多個目標的高度信息擬合出高爐內物料面的圖像。

進一步地，還包括方位俯仰裝置，所述雷達天線和所述方位俯仰裝置相連接，所述方位俯仰裝置和所述信號處理器通訊連接。

進一步地，還包括筒體，所述雷達天線、頻綜系統、收發系統和信號處理器均安裝在所述筒體內。

進一步地，還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置安裝在所述筒體內。

進一步地，所述冷卻裝置包括第一冷卻裝置和第二冷卻裝置；

所述第一冷卻裝置包括傳輸管道，所述傳輸管道的進氣端連接至所述筒體外，排氣端伸入至所述筒體內，所述進氣端和冷卻氣體相連通；

所述第二冷卻裝置包括螺旋管，所述螺旋管連接至所述筒體內，所述螺旋管和冷卻液體相連通。

本發明還提供了一種高爐料面成像系統，包括：

頻綜系統，用于為收發系統提供調頻信號及混頻信號；