Устройство для определения уровня шлака в металлургической печи

НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (i i! 7787l

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл.

G 01F 23/28 (22) Заявлено 20.10.75 (21) 2182601/18-10 (23) Приоритет — (32) 31.10.74

Госуаарстеенный комитет (31) 71228 (33) Люксембург (53) УДК 681.128.82 (088.8) (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 07.11.80 но делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Иностранец

Жан Бомер (Люксембург)

Иностранная фирма

«Арбед С. А.» (Люксембург) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УРОВНЯ ШЛАКА

В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕЧИ

Изобретение относится к технической акустике и может найти применение при контроле уровня жидких и сыпучих сред в больших объемах при высоких температурах. 5

Известно устройство для контроля уровня жидкой фазы в кислородном конверторе, содержащее анализатор спектра шумов (1).

Однако это устройство не точно из-за 1о малой корреляции шума с уровнем заполнения объема конвертора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее акустический приемник, вклю- 15 чающий микрофон, усилитель, фильтр нижних частот, детектор и регистратор 2), Однако и это устройство не позволяет точно определить уровень заполнения металлургической печи при изменениях тем- 20 пературы газа над поверхностью раздела.

Целью изобретения является повышение точности измерения уровня шлака.

Поставленная цель достигается благодаря тому, что в устройство введены коррек- 25 тирующий фильтр, подсоединенный через двухпозиционный ключ к калибровочному генератору и фильтру нижних частот, модулятор с подключенным к одному из его входов гетеродином, и полосовой фильтр, акустический приемник, выполнен в виде акустической трубы с расположенным на ее конце микрофоном, помещенный в теплоизолированный корпус, снабженный нагревательной спиралью и термопарой, при этом второй вход модулятора соединен с выходом фильтра нижних частот, а выход— с полосовым фильтром, выход которого через усилитель и детектор соединен с регистр атором.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 — акустический приемник, разрез.

Устройство содержит акустический приемник 1, подключенный к входу корректирующего фильтра 2, выход которого через двухпозиционный ключ 3 подключен к калибровочному генератору 4 и фильтру нижних частот 5, соединенному с одним из входов модулятора 6, ко второму входу которого подключен гетеродин 7, Выход модулятора 6 через полосовой фильтр 8, усилитель 9 и детектор 10 подключен к регистратору 11.

Акустический приемник (фиг. 2) включает микрофон 12, установленный с помощью соединения 13 на конце акустической трубы 14, помещенной в теплоизоли778716

У 0 рованный корпус 15 и снабженной охватывающей ее нагревательной спиралью 16 и термопарой 17.

Устройство работает следующим образом. 5

При работе металлургической печи, при кипении металла и образовании шлака, возникают шумы. Объем печи, заполненный газообразной фракцией, и акустическая труба представляют собой акустические ре- 1о зонаторы, при этом резонанс объема печи зависит от уровня шлака в ней.

Следовательно, из общего спектра шума, благодаря резонансам печи, выделяются соответствующие составляющие. Собствен- >5 ная частота самой акустической трубы выбирается в области частот 100 — 250 Гц, в которой находятся наиболее характерные частоты различных печей.

Принятый микрофоном 1 акустический 20 сигнал поступает на вход фильтра 2, который корректирует частотную характеристику акустической трубы 14, которая из-за влияния объема печи для разных печей изменяется. Далее сигнал фильтруется фильт- 25 ром 5, который ослабляет паразитные шумы, приходящие извне, а затем поступает на модулятор 6, играющий по существу роль смесителя. На второй вход модулятора б подается синусоидальный сигнал с ге- 30 теродина 7, изменением частоты которого можно корректировать отклонение резонансных частот труб за пределы полосы частот полосового фильтра 8. После усиления усилителем 9 и детектирования детек- 35 тором 10 постоянная составляющая, выделенная из сигнала, подается на регистратор

11. Для проверки электрической части устройства применяется калибровочный генератор 4, который с помощью двухпозицион- 40 ного ключа 3 подключается ко входу фильтра 5.

Акустический приемник 1 содержит термоизолированную акустическую трубу 14,в которой в процессе работы поддерживается постоянная температура с помощью нагревательной спирали 16, ток через которую изменяется по сигналу термопары 17.

Благодаря температурной стабилизации акустического приемника и коррекции его частотной характеристики, т. е. выделения характерных для каждой печи частот, повышается точность определения уровня шлака в печи по изменению уровня сигнала на выходе устройства.

Формула изобретения

Устройство для определения уровня шлака в металлургической печи, содержащее акустический приемник, включающий микрофон, усилитель, фильтр нижних частот, детектор и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены корректирующий фильтр, подсоединенный через двухпозиционный ключ к калибровочному генератору и к фильтру нижних частот, модулятор с подключенным к одному из его входов гетеродином, и полосовой фильтр, акустический приемник выполнен в виде акустической трубы с расположенным на ее конце микрофоном, помещенной в термоизолированный корпус, снабженный нагревательной спиралью и термопарой, при этом второй вход модулятора соединен с выходом фильтра нижних частот, а выход — с полосовым фильтром, выход которого через усилитель и детектор соединен с регистратором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Калязин С. M. и др. Изучение шума в кислородном конверторе во время рафинирования. М., -«Черная металлургия», 1969,,№ 9, с. 60 — 64.

2. Патент Бельгии № 682786, кл. G 21С, 1965.

778716

/1

Составитель И. Попова

Техред И. Заболотнова

Редактор О. Филиппова

Корректор О. Гусева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2528/18 Изд. № 578 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5