适用于真空感应熔炼高活性金属熔炼物的熔炼温度实时测量系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101975621A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101975621A(43)申请公布日2011.02.16(21)申请号201010274304.9(22)申请日2010.09.07(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人张虎郑辉马立敏(74)专利代理机构北京永创新实专利事务所11121代理人李有浩(51)Int.Cl.G01K7/04(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称适用于真空感应熔炼高活性金属熔炼物的熔炼温度实时测量系统(57)摘要本发明公开了一种适用于真空感应熔炼高活性金属熔炼物的熔炼温度实时测量系统，该系统包括有带保护套管热电偶、信号调理器、数据采集器和工业控制计算机，所述工业控制计算机内存储有数据采集单元、标度转换单元、数字滤波单元和数据的显示与保存单元。利用带保护套管的热电偶丝插入真空感应熔炼炉内，并与高活性或高熔点金属熔炼物接触，从而实现熔炼温度的采集；然后利用信号调理器对热电偶丝采集到热电势信号进行200倍的放大，放大后的热电势信号经数据采集器转换成数字信号由工业控制计算机进行处理，最后在工业控制计算机中实时显示出高活性或高熔点金属熔炼物在熔炼过程中的温度值。本发明的熔炼温度实时测量系统克服了现有真空感应熔炼测温方法的不足，建立了一套全新的温度测量系统，能够实现高活性或高熔点金属感应熔炼过程中温度的准确和连续测量。CN1097562ACCNN110197562101975626A权利要求书1/2页1.一种适用于真空感应熔炼高活性金属熔炼物的熔炼温度实时测量系统，包括有工业控制计算机，其特征在于：还包括有带保护套管热电偶、信号调理器和数据采集器；所述工业控制计算机内存储有数据采集单元、标度转换单元、数字滤波单元和数据的显示与保存单元；带保护套管热电偶用于对熔炼过程中的熔炼温度进行采集，并输出热电势信号AV0(t)给信号调理器；信号调理器对接收到的热电势信号AV0(t)进行滤波放大处理后，输出放大后的热电势信号AV(t)给数据采集器；数据采集器对接收到的放大热电势信号AV(t)进行模数转换处理后，并输出数字热电势信号DV(t)给工业控制计算机。2.根据权利要求1所述的适用于真空感应熔炼高活性金属熔炼物的熔炼温度实时测量系统，其特征在于：数据采集单元用于对实时接收到的数字热电势信号DV(t)进行解析，获得熔炼物的时间-温度关系曲线。3.根据权利要求1所述的适用于真空感应熔炼高活性金属熔炼物的熔炼温度实时测量系统，其特征在于：标度转换单元采用了热电势-温度转化关系T(t)＝1.08640×101+6.36798×101×DV(t)-1.07128×DV(t)2+2.67514×10-2×DV(t)3+3.43095×10-4×DV(t)4-5.16495×10-6×DV(t)5来对实时采集到的热电势信-1.97178×10-7×DV(t)6-1.69893×10-9×DV(t)7+4.36786×10-11×DV(t)8+2.15919×10-12×DV(t)9号DV(t)进行处理，获得熔炼物的探测熔炼温度T(t)。4.根据权利要求1所述的适用于真空感应熔炼高活性金属熔炼物的熔炼温度实时测-106量系统，其特征在于数字滤波单元的滤波函数关系：Tout(t)＝(8.532×10×T(t)+5.119×10-9×T(t)5+1.28×10-8×T(t)4+1.706×10-8×T(t)3+1.28×10-8×T(t)2+5.119×10-9×T(t)+8.532×10-10)÷。(T(t)6-5.757×T(t)5+13.82×T(t)4-17.69×T(t)3+12.74×T(t)2-4.897×T(t)+0.7844)5.根据权利要求1所述的适用于真空感应熔炼高活性金属熔炼物的熔炼温度实时测量系统，其特征在于：带保护套管热由氧化钇保护管(1)、氧化锆支撑管(2)、连接件(3)、垫圈(4)、法兰(5)、A热电偶丝(1A)和B热电偶丝(1B)构成；氧化钇保护管(1)的一端为密封结构，氧化钇保护管(1)的另一端为开口结构；氧化钇保护管(1)的开口端(13)上设有A凸台(12)，该A凸台(12)置于连接件(3)的B空腔(31)内，且与垫圈(4)接触；氧化钇保护管(1)的中心为A空腔(11)，该A空腔(11)用于放置氧化锆支撑管(2)；氧化锆支撑管(2)为圆柱结构，氧化锆支撑管(2)上设有A通孔(21)和B通孔(22)，A通孔(21)用于A热电偶丝(1A)穿过，B通孔(22)用于B热电偶丝(1B)穿过；穿过A通2CCNN110197562101975626A权利要求书2/2页孔(21)和B通孔(2