專利名稱：石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)，尤其適用于石英熔爐的溫度測量。
背景技術(shù)：
目前，超高溫的溫度測量裝置一般都工作在開放的環(huán)境中，在這種環(huán)境內(nèi)，壓強(qiáng)范圍在一個(gè)大氣左右。而在冶金行業(yè)中，如鋼鐵冶煉，一般采用損耗性直接接觸式測溫、間接型紅外測溫或黑體輻射測溫，此類測溫方式雖然能夠滿足高溫條件下的測量，但是不能用于密閉的環(huán)境。傳統(tǒng)的溫度測量能準(zhǔn)確的完成“點(diǎn)”溫度的測量，而在熔融石英行業(yè)中，還沒有合適的測溫方式應(yīng)用在此行業(yè)，整個(gè)熔融爐內(nèi)的溫度場和空間溫度分布是亟待解決的問題，直接影響著成品率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是:提供一種石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)，是基于超聲波的溫度場在線監(jiān)測系統(tǒng)，應(yīng)用在熔融石英行業(yè)，反應(yīng)熔融爐內(nèi)溫度場和空間溫度分布。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:在石英熔融爐上安裝該聲波測溫系統(tǒng)，所述的聲波測溫系統(tǒng)包括聲波發(fā)生器、傳聲器、聲波導(dǎo)管、接收器和控制器，熔融爐外安裝聲波發(fā)生器，熔融爐外壁上安裝傳聲器和接收器，熔融爐內(nèi)壁上位于傳聲器和接收器之間安裝聲波導(dǎo)管，接收器連接控制器，整體構(gòu)成聲波測溫系統(tǒng)。其中，所述的控制器包括信號(hào)調(diào)理器、端子板、數(shù)采卡、顯示器主機(jī)、功率放大器和繼電器開關(guān)板，信號(hào)調(diào)理器經(jīng)端子板、數(shù)采卡連接顯示器主機(jī)，顯示器主機(jī)經(jīng)功率放大器連接繼電器開關(guān)板，信號(hào)調(diào)理器和繼電器開關(guān)板共連接傳聲器和接收器，端子板經(jīng)控制信號(hào)電纜連接繼電器開關(guān)板，整體構(gòu)成控制器。其中，一組傳聲器和接收器平均安裝在爐膛外側(cè)的同一個(gè)橫截面上。其中，所述聲波發(fā)生器為氣動(dòng)聲源，聲源選擇1.5-10KHZ，聲壓級(jí)大于126db。其中，所述傳聲器或接收器為不銹鋼材料封裝的內(nèi)置放大器的壓電式麥克。其中，所述聲波導(dǎo)管為不銹鋼指數(shù)型聲波圓管。工作時(shí),聲波發(fā)生器發(fā)聲,聲波通過傳聲器、聲波導(dǎo)管傳入爐膛,經(jīng)過爐體后，被相應(yīng)的接收器接收，由控制器在線測量溫度和在線監(jiān)測溫度。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，是以測量溫度、溫度場重建為主的測量方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)石英熔融爐等密閉環(huán)境下超高溫的測量和在線監(jiān)測。

圖1是波動(dòng)示意圖。圖2是單路徑聲學(xué)測溫示意圖。[0014]圖3是熔融爐安裝八個(gè)收發(fā)器的截面分布和測量路徑示意圖。圖4是測量示意圖。圖5是本實(shí)用新型的聲波測溫系統(tǒng)框圖。圖中:I熔融爐，2聲波發(fā)生器，3傳聲器，4聲波導(dǎo)管，5接收器，6控制器，7信號(hào)調(diào)理器，8端子板，9數(shù)采卡，10顯示器主機(jī)，11功率放大器，12繼電器開關(guān)板。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的說明。如圖5所示，在石英熔融爐I上安裝該聲波測溫系統(tǒng)，所述的聲波測溫系統(tǒng)包括聲波發(fā)生器2、傳聲器3、聲波導(dǎo)管4、接收器5和控制器6，熔融爐I外安裝聲波發(fā)生器2，熔融爐I外壁上安裝傳聲器3和接收器5，熔融爐I內(nèi)壁上位于傳聲器3和接收器5之間安裝聲波導(dǎo)管4，接收器5連接控制器6，整體構(gòu)成聲波測溫系統(tǒng)。其中，所述的控制器包括信號(hào)調(diào)理器7、端子板8、數(shù)采卡9、顯示器主機(jī)10、功率放大器11和繼電器開關(guān)板12，信號(hào)調(diào)理器7經(jīng)端子板8、數(shù)采卡9連接顯示器主機(jī)10，顯示器主機(jī)10經(jīng)功率放大器11連接繼電器開關(guān)板12，信號(hào)調(diào)理器7和繼電器開關(guān)板12共連接傳聲器3和接收器5，端子板8經(jīng)控制信號(hào)電纜連接繼電器開關(guān)板12，整體構(gòu)成控制器。其中，一組傳聲器3和接收器5平均安裝在熔融爐I的爐膛外側(cè)的同一個(gè)橫截面上。其中，所述聲波發(fā)生器2為氣動(dòng)聲源，聲源選擇1.5-10KHZ，聲壓級(jí)大于126db。其中，所述傳聲器3或接收器5為不銹鋼材料封裝的內(nèi)置放大器的壓電式麥克。其中，所述聲波導(dǎo)管4為不銹鋼指數(shù)型聲波圓管。如圖1所示，為波動(dòng)示意圖，聲壓為P，質(zhì)點(diǎn)速度V，密度增量穸，可以求出波動(dòng)方程
權(quán)利要求1.石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)，在石英熔融爐(I)上安裝該聲波測溫系統(tǒng)，其特征是:所述的聲波測溫系統(tǒng)包括聲波發(fā)生器(2)、傳聲器(3)、聲波導(dǎo)管(4)、接收器(5)和控制器(6)，熔融爐(I)外安裝聲波發(fā)生器(2)，熔融爐(I)外壁上安裝傳聲器(3)和接收器(5)，熔融爐(I)內(nèi)壁上位于傳聲器(3)和接收器(5)之間安裝聲波導(dǎo)管(4)，接收器(5 )連接控制器(6 )，整體構(gòu)成聲波測溫系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)，其特征是:其中，所述的控制器(6)包括信號(hào)調(diào)理器(7)、端子板(8)、數(shù)采卡(9)、顯示器主機(jī)(10)、功率放大器(11)和繼電器開關(guān)板(12 )，信號(hào)調(diào)理器(7 )經(jīng)端子板(8 )、數(shù)采卡(9 )連接顯示器主機(jī)(10)，顯示器主機(jī)(10)經(jīng)功率放大器(11)連接繼電器開關(guān)板(12)，信號(hào)調(diào)理器(7)和繼電器開關(guān)板(12 )共連接傳聲器(3 )和接收器(5 )，端子板(8 )經(jīng)控制信號(hào)電纜連接繼電器開關(guān)板(12)，整體構(gòu)成控制器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)，其特征是:其中，一組傳聲器(3 )和接收器(5 )平均安裝在熔融爐(I)的爐膛外側(cè)的同一個(gè)橫截面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)，其特征是:其中，所述聲波發(fā)生器(2)為氣動(dòng)聲源，聲源選擇1.5-10KHZ，聲壓級(jí)大于126db。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)，其特征是:其中，所述傳聲器(3)或接收器(5)為不銹鋼材料封裝的內(nèi)置放大器的壓電式麥克。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)，其特征是:其中，所述聲波導(dǎo)管(4)為不銹鋼指數(shù)型聲波圓管。
專利摘要本實(shí)用新型公開了石英熔融爐高溫密閉環(huán)境下的聲波測溫系統(tǒng)，在石英熔融爐(1)上安裝該聲波測溫系統(tǒng)，所述的聲波測溫系統(tǒng)包括聲波發(fā)生器(2)、傳聲器(3)、聲波導(dǎo)管(4)、接收器(5)和控制器(6)，熔融爐(1)外安裝聲波發(fā)生器(2)，熔融爐(1)外壁上安裝傳聲器(3)和接收器(5)，熔融爐(1)內(nèi)壁上位于傳聲器(3)和接收器(5)之間安裝聲波導(dǎo)管(4)，接收器(5)連接控制器(6)，整體構(gòu)成聲波測溫系統(tǒng)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，是以測量溫度、溫度場重建為主的測量方式，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)測溫功能，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)超高溫等環(huán)境的溫度場的在線監(jiān)測。
文檔編號(hào)G01K11/24GK202947815SQ20122063883
公開日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者蔣麗微, 馬建偉 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)東海硅產(chǎn)業(yè)節(jié)能技術(shù)研究院