高炉雷达探尺测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种高炉雷达探尺测量系统，包括导波管、雷达传感器、吹扫冷却装置、带压拆卸装置和控制系统，雷达传感器的下端设有用于发射接收微波的天线，吹扫冷却装置包括用于提供冷却氮气的冷却氮气囊，冷却氮气囊上连接有第一、第二、第三输送管，带压拆卸装置包括用于带压拆卸维修的高温型闸阀；控制系统包括控制雷达传感器进行微波测量的第一控制单元和控制吹扫冷却装置实施冷却除尘的第二控制单元。本实用新型专利技术通过关闭高温型闸阀使高炉不停车的状态下，取出雷达传感器、压力、温度传感器等进行维护保养，降低高炉维护成本；设置吹扫冷却装置在保证雷达传感器有效降温的同时还能够保证装置内无积尘，避免其对测量系统造成的干扰。

【技术实现步骤摘要】
高炉雷达探尺测量系统
本技术涉及高炉生产辅助设备，具体涉及高炉雷达探尺测量系统。
技术介绍
雷达探尺是用于炼铁生产中测量高炉炉内料位的专用设备。在使用时具有超强粉尘穿透能力，数据无延时，且炉内测量精度可达10cm。雷达探尺是基于使用雷达微波测量的方法，通过完善吹扫、冷却、导波等技术，精确导出料面的实时位置数据，实现真正免人工维护，无需备件。 但是，在使用时，雷达探尺接触的高炉顶部温度一般在200°C -800°C之间，由于温度的不恒定，偶尔会导致料位计传感器的损伤和损坏，这样就需要停产进行维修和维护工作，给钢铁钢厂生产带来很大的不便，而且，传统的雷达探尺从高炉上取下后，严重积灰，微波也已经无法发射与接收，新产品装上后短时间内也无法使用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是解决现有雷达探尺内部积灰严重，影响微波发射及接收，同时高炉内部高温会对传感器造成损坏，不仅影响其使用寿命还需要在停产的状态下进行维修，严重影响生产进度的问题。 为了解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是提供一种高炉雷达探尺测量系统，包括设置在高炉炉体顶部的导波管以及设置在所述导波管的顶部的雷达传感器，所述雷达传感器的下端设有用于发射接收微波的天线，且所述天线设置在所述导波管的内部，还包括吹扫冷却装置、带压拆卸装置和控制系统，其中， 吹扫冷却装置，包括用于提供冷却氮气的冷却氮气囊，所述冷却氮气囊上连接有第一、第二、第三输送管，所述第一输送管连接至所述雷达传感器的内部下端并向下弯折，且位于所述天线的上端；所述第二输送管连接至所述导波管的侧端面内部；所述第三输送管连接至所述导波管的侧端面内部并向下弯折，且位于所述天线的下端； 带压拆卸装置，包括用于带压拆卸维修的高温型闸阀，所述高温型闸阀贯穿设置在所述导波管的下端； 控制系统，包括控制所述雷达传感器进行微波测量的第一控制单元和控制所述吹扫冷却装置实施冷却除尘的第二控制单元。 在上述方案中，还包括防护报警装置，所述防护报警装置包括设置在所述导波管外部的声光报警器，所述控制系统对应包括用于控制所述声光报警器实施报警的第三控制单元。 在上述方案中，所述第一、第二、第三输送管上均设有用于调节控制输送量的调节阀。 在上述方案中，所述冷却氮气囊上连接有分别用于监测其压力、流量的压力变送器和涡轮流量计。 在上述方案中，所述导波管上连接有分别用于监测其压力、温度的压力传感器和温度传感器。 在上述方案中，所述导波管采用不锈钢材质。 在上述方案中，所述调节阀采用球阀。 本装置采用雷达微波测量原理，通过雷达传感器发射微波脉冲，这个微波脉冲以光速从导波管到达高炉炉体内传播，到达被测高炉物料表面时被发射回来，被天线接收。发射微波脉冲与接收微波脉冲的时间间隔与天线到被测物料表面的距离成正比，即L =CXT/2。 式中L为天线到被测物料表面的距离，C为光速，T为发射微波脉冲与接收微波脉冲的时间间隔。 通过第一控制单元的监测分析得到该时间间隔T，根据上述公式可得L，从而根据得到的L调整高炉物料。 本技术，可以通过关闭高温型闸阀实现带压拆卸，使得在高炉不停车的状态下，取出雷达传感器、压力、温度传感器等进行维护保养，降低高炉维护成本和安全风险；同时设置吹扫冷却装置，在保证雷达传感器有效降温的同时还能够保证装置内无积尘，避免其对测量系统造成的干扰，低成本高效率。本装置在使用时可以满足1000立方以下中小型高炉料位测量，1000立方?5000立方大型高炉料位测量能够达到其他探尺达不到的效果，量程可达70米。 【附图说明】 图1为本技术中高炉雷达探尺测量系统安装在高炉上时的结构示意图； 图2为本技术的结构示意图； 图3为本技术中吹扫冷却装置第一、第二、第三输送管输送的冷却氮气风向示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本技术作出详细的说明。 如图1和图2所示，本技术提供了一种高炉雷达探尺测量系统100，包括设置在高炉炉体I顶部的导波管2、设置在导波管2的顶部的雷达传感器3、吹扫冷却装置、带压拆卸装置、防护报警装置和控制系统，雷达传感器3的下端设有用于发射接收微波的天线4，且天线4设置在导波管2的内部，导波管2采用不锈钢材质。导波管2的设置，可以有效对雷达传感器产生的雷达微波进行方向调整，同时也可以对吹扫冷却装置的冷却风进行整口 ο 结合图3所示，吹扫冷却装置包括用于提供冷却氮气的冷却氮气囊5，冷却氮气囊5上连接有第一、第二、第三输送管6、7、8，第一输送管6连接至雷达传感器3的内部下端并向下弯折，且位于天线4的上端；第二输送管7连接至导波管2的侧端面内部；第三输送管8连接至导波管2的侧端面内部并向下弯折，且位于天线4的下端。吹扫冷却装置的设计满足多级氮气冷却，从而使冷却氮气在雷达传感器附近形成无缝冷却效果，使得雷达探尺整体免遭高炉顶部高温的损坏；同时还具有自清洁的作用，由于冷却氮气采用瀑布式设计，可以直接隔离粉尘进入天线内部，避免形成积灰，造成对测量系统本身的干扰，在本实施例中，氮气以0°C (如第二输送管输送的方式)和90°C (如第一、第三输送管输送的方式)两种方式接入设备内部，实现清洁和冷却作用。 带压拆卸装置包括用于带压拆卸维修的高温型闸阀9，高温型闸阀9贯穿设置在导波管2的下端。高温型闸阀与雷达探尺一体化设计，既可以避免微波测量干扰问题，又可在不停产的状态下关闭高温型闸阀进行探尺保养、维修以及更换，从而节约生产成本并换取丰厚的经济利益。 控制系统包括控制雷达传感器3进行微波测量的第一控制单元和控制吹扫冷却装置实施冷却除尘的第二控制单元。 防护报警装置包括设置在导波管外部的声光报警器，控制系统对应包括用于控制声光报警器实施报警的第三控制单元。在紧急情况下，即突然停电、停风、超温等情况下，第三控制单元会控制声光报警器实施报警，以提醒工作人员及时作出应对措施。 冷却氮气囊5上连接有分别用于监测其压力、流量的压力变送器10和涡轮流量计11。实时测量氮气总流量、压力温度等参数变量，并根据实际情况实时调整冷却氮气囊。 导波管2上连接有分别用于监测其压力、温度的压力传感器12和温度传感器13。第一、第二、第三输送管6、7、8上均设有用于调节控制输送量的调节阀14，调节阀14采用球阀。根据压力传感器和温度传感器输出的压力和温度数据，可以通过调整调节阀来实现冷却氮气量的大小，使其既能满足使用需求又不会造成炉体内热量过多的损失。 本装置采用雷达微波测量原理，通过雷达传感器发射微波脉冲，这个微波脉冲以光速从导波管到达高炉炉体内传播，到达被测高炉物料表面时被发射回来，被天线接收。发射微波脉冲与接收微波脉冲的时间间隔与天线到被测物料表面的距离成正比，即L =CXT/2。 式中L为天线到被测物料表面的距离，C为光速，T为发射微波脉冲与接收微波脉冲的时间间隔。 通过第一控制单元的监测分析得到该时间间隔T，根据上述公式可得L，从而根据得到的L调整高炉物料。 本技术，可以通过关闭高温型闸阀实现带压拆卸，使得在高炉不停车的状态下，取出雷达传感器、压力、温度传感器等进行维护保养，降低高炉维护成本和安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
高炉雷达探尺测量系统，包括设置在高炉炉体顶部的导波管以及设置在所述导波管的顶部的雷达传感器，所述雷达传感器的下端设有用于发射接收微波的天线，且所述天线设置在所述导波管的内部，其特征在于，还包括吹扫冷却装置、带压拆卸装置和控制系统，其中，吹扫冷却装置，包括用于提供冷却氮气的冷却氮气囊，所述冷却氮气囊上连接有第一、第二、第三输送管，所述第一输送管连接至所述雷达传感器的内部下端并向下弯折，且位于所述天线的上端；所述第二输送管连接至所述导波管的侧端面内部；所述第三输送管连接至所述导波管的侧端面内部并向下弯折，且位于所述天线的下端；带压拆卸装置，包括用于带压拆卸维修的高温型闸阀，所述高温型闸阀贯穿设置在所述导波管的下端；控制系统，包括控制所述雷达传感器进行微波测量的第一控制单元和控制所述吹扫冷却装置实施冷却除尘的第二控制单元。

【技术特征摘要】
1.高炉雷达探尺测量系统，包括设置在高炉炉体顶部的导波管以及设置在所述导波管的顶部的雷达传感器，所述雷达传感器的下端设有用于发射接收微波的天线，且所述天线设置在所述导波管的内部，其特征在于，还包括吹扫冷却装置、带压拆卸装置和控制系统，其中， 吹扫冷却装置，包括用于提供冷却氮气的冷却氮气囊，所述冷却氮气囊上连接有第一、第二、第三输送管，所述第一输送管连接至所述雷达传感器的内部下端并向下弯折，且位于所述天线的上端；所述第二输送管连接至所述导波管的侧端面内部；所述第三输送管连接至所述导波管的侧端面内部并向下弯折，且位于所述天线的下端； 带压拆卸装置，包括用于带压拆卸维修的高温型闸阀，所述高温型闸阀贯穿设置在所述导波管的下端； 控制系统，包括控制所述雷达传感器进行微波测量的第一控制单元和控制所述吹扫冷却装置实施冷却除尘的第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺三龙，孟多奇，
申请(专利权)人：北京向导科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11