一种矿热炉电极深度的测量方法和系统.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115267764A(43)申请公布日2022.11.01(21)申请号202210856725.5(22)申请日2022.07.22(71)申请人北京超测智能系统有限公司地址100085北京市昌平区龙域北街10号院1号楼403(72)发明人郑元彬(51)Int.Cl.G01S13/88(2006.01)G01S7/02(2006.01)G01S7/28(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图1页(54)发明名称一种矿热炉电极深度的测量方法和系统(57)摘要一种矿热炉电极深度的测量方法，其中，在该矿热炉电极中预留和/或制作通孔，在通孔内安装有保护管，保护管中安置有线缆，线缆下端连接雷达发射器，雷达发射器外部设置耐高温、可穿透雷达波的雷达防护罩；在测量时，雷达发射器向下发射电磁波，速度为V，照射矿热炉电极下端的空气电离层，收到回波经历时间T，雷达发射器距离电离层距离为S＝T·V/2；雷达发射器，通过位置检测装置反馈其距离矿热炉料面的距离为h；矿热炉电极在炉内的深度为L＝S+h。本发明通过简单、易行的方案避免了现有技术中对电极在矿热炉内深度的测量方法的缺陷，取得了意想不到的效果，可以有效且精确、即时获得矿热炉电极的深度数据，甚至实现了自动化检测。CN115267764ACN115267764A权利要求书1/2页1.一种矿热炉电极深度的测量方法，其特征在于，在所述矿热炉电极中预留和/或制作通孔，在所述通孔内安装有保护管，所述保护管中安置有线缆，所述线缆下端连接雷达发射器，所述雷达发射器外部设置耐高温、可穿透雷达波的雷达防护罩；在测量时，所述雷达发射器向下发射电磁波，速度为V，照射矿热炉电极下端的空气电离层，收到回波经历时间T，所述雷达发射器距离电离层距离为S＝T·V/2；所述雷达发射器，通过位置检测装置反馈其距离矿热炉料面的距离为h；所述矿热炉电极在炉内的深度为L＝S+h。2.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述保护管，用于隔离电极糊与所述线缆和/或雷达发射器，随所述矿热炉电极一同消耗；所述保护管内通有保护性气体，包括氮气、二氧化碳、惰性气体中的一种或多种。3.如权利要求2所述的测量方法，其特征在于，所述保护管的材质为金属材料、石墨和/或陶瓷材料中的一种或多种；所述金属材料选自钨、钼、铼、铱、镧单体和/或混合物中的一种或多种；所述陶瓷材料为氧化铝、氧化锆、氧化镁、碳化硅、硅化钼、碳化钼、碳化钛单体和/或混合物中的一种或多种。4.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述位置检测装置选自直接测量和/或间接测量法，包括但不限于光栅、磁栅、感应同步器、编码盘、旋转变压器。5.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述雷达发射器跟随所述线缆，根据测量的需要，在所述保护管内升起或下落，并通过所述位置检测装置反馈所述线缆长度和/或雷达发射器所处位置。6.如权利要求1所述的测量方法，其特征在于，所述雷达防护罩，选自耐受1000摄氏度及以上、可穿透雷达波的高温绝缘材料，优选耐受2000摄氏度及以上、可穿透雷达波的高温绝缘材料，包括陶瓷纤维和/或气凝胶；所述雷达防护罩内通有保护性气体，包括氮气、二氧化碳、惰性气体中的一种或多种。7.一种矿热炉电极深度的测量系统，其特征在于，采用如权利要求1‑6任一项所述的矿热炉电极深度的测量方法，来获取所述矿热炉电极在炉内的深度；所述系统包括保护管、线缆、雷达发射器、雷达防护罩、位置检测装置、雷达波束调制电路、运算电路、采集电路，其中：所述保护管安装在所述矿热炉电极的通孔中；所述线缆放置在所述保护管内，下端连接有所述雷达发射器；所述雷达发射器外部设置耐高温、可穿透雷达波的雷达防护罩；所述位置检测装置安装在所述线缆上和/或系统外部；所述雷达波束调制电路，通过所述线缆激发所述雷达发射器发射电磁波和/或收到回波；所述采集电路，连接所述位置检测装置和/或雷达波束调制电路，采集所述线缆下端和/或雷达发射器的位置，和/或所述电磁波速度V、回波时间T；所述运算电路，连接所述雷达波束调制电路和/或所述采集电路，根据所述电磁波速度V、回波时间T和/或，所述线缆下端和/或雷达发射器的位置，获得所述雷达发射器距离电离层距离S、所述雷达发射器距离矿热炉料面的距离h，得到所述矿热炉电极在炉内的深度L。8.如权利要求7所述的测量系统，其特征在于，所述线缆包括缆绳外管、缆绳内线束；所2CN115267764A权利要求书2/2页述缆绳外管内通有保护气体，包括氮气、二氧化碳、惰性气体中的一种或多种；所述缆绳内线束连接所述雷达发射器和所述雷达波束调制电路。9.如权利要求8所述的测量系统，其特征在于，所述系统还包括三通接头，所述三通接头分别连接所述保护气的输送管、所述缆绳内