CN221882172U - 一种中频炉炉衬厚度监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中频炉炉衬厚度监测装置，包括：测温传感器，设置在中频炉中，用于实时监测中频炉炉衬温度；所述测温传感器包括热电转换模块，所述热电转换模块固定在中频炉炉壳上，将中频炉的热量转换为电能，为所述测温传感器提供工作电能；上位机，与所述测温传感器连接，用于获取并根据中频炉炉衬温度监测中频炉炉衬厚度。本实用新型通过设有热电转换模块实现装置自供电从而具备较高的可靠性，避免大量的电缆布线，安装便捷，易于维护。

Description

一种中频炉炉衬厚度监测装置

技术领域

本实用新型属于中频炉技术领域，具体涉及一种中频炉炉衬厚度监测装置。

背景技术

中频感应熔炼炉(以下简称中频炉)具有升温速度快、温升高、热惯性小、加热效率高等优点，在电解铝等行业中应用广泛。中频炉在使用过程中，炉衬或不断被消耗，或在强物理作用及化学反应下不断地被侵蚀，易造成炉壁烧穿(或称漏炉)引起安全事故。因此，有必要对炉衬状态进行检测，实时监测炉衬厚度，及时发现可能存在的漏炉风险，避免工业安全事故发生。

现有技术对炉衬厚度的监测方法有：激光测距技术、超声波测距技术等，但现有技术存在一些不足之处：1)对中频炉运行工况考虑不周(高频强磁环境)；2)测点布置较难；3)设备安装困难(光纤、测量电缆的安装排布困难)等。

因此，需要一种中频炉炉衬厚度监测装置，具有较高可靠性，无需供电电缆和测量电缆的布线以实现便捷安装，降低监测装置本身维护的难度。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供了一种中频炉炉衬厚度监测装置。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

一种中频炉炉衬厚度监测装置，包括：

测温传感器，设置在中频炉中，用于实时监测中频炉炉衬温度；所述测温传感器包括热电转换模块，所述热电转换模块固定在中频炉炉壳上，将中频炉的热量转换为电能，为所述测温传感器提供工作电能；

上位机，与所述测温传感器连接，用于获取并根据中频炉炉衬温度监测中频炉炉衬厚度。

可选的，所述测温传感器还包括：

测温模块，设置所述热电转换模块的一端，设置在中频炉炉衬中，实时监测中频炉炉衬温度；

温度与电能处理模块，分别与所述测温模块、热电转换模块和上位机连接，将中频炉炉衬温度发送给所述上位机，并存储电能。

可选的，所述测温模块包括测温探头和铁杆，所述测温探头埋设在所述铁杆一端的内部，所述铁杆另一端固定在固定法兰上；

所述测温探头与所述温度与电能处理模块连接，向所述温度与电能处理模块发送温度信号。

可选的，所述热电转换模块包括依次连接的导热块、热电转换单元和散热单元，所述导热块固定在所述固定法兰的另一面，紧固螺栓将所述固定法兰固定在中频炉炉壳上；

所述导热块外周包覆有隔热层；

所述热电转换单元还与所述温度与电能处理模块连接。

可选的，所述温度与电能处理模块包括电能管理单元、内置电池、信号采集处理单元、通讯单元和天线，所述电能管理单元分别与所述热电转换单元、内置电池、信号采集处理单元、通讯单元连接；所述信号采集处理单元分别与所述测温探头和所述通讯单元连接，所述通讯单元与所述天线连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型公开了一种中频炉炉衬厚度监测装置，测温传感器设置在中频炉中，实时监测中频炉炉衬温度，测温传感器包括有热电转换模块，热电转换模块固定在中频炉炉壳上，将中频炉的热量转换为电能从而为测温传感器提供工作电能；上位机根据中频炉炉衬温度监测中频炉炉衬厚度，实现对中频炉炉衬厚度的实时监测，及时发现可能存在的漏炉风险；本实用新型通过设有热电转换模块实现装置自供电从而具备较高的可靠性，避免大量的电缆布线，安装便捷，易于维护。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1为实施例1所述的测温传感器的结构示意图；

标记说明：1、测温探头；2、铁杆；3、固定法兰；4、导热块；5、热电转换单元；6、散热单元；7、紧固螺栓；8、隔热层；9、电能管理单元；10、内置电池；11、信号采集处理单元；12、通讯单元；13、天线。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

本实施例公开了一种中频炉炉衬厚度监测装置，包括测温传感器和上位机，测温传感器设置在中频炉中，用于实时监测中频炉炉衬温度；测温传感器包括热电转换模块，热电转换模块固定在中频炉炉壳上，将中频炉的热量转换为电能，为测温传感器提供工作电能，实现自供电；上位机与测温传感器连接，用于获取并根据中频炉炉衬温度监测中频炉炉衬厚度。

具体的，测温传感器还包括测温模块和温度与电能处理模块，测温模块设置热电转换模块的一端，设置在中频炉炉衬中，实时监测中频炉炉衬温度；温度与电能处理模块分别与测温模块、热电转换模块和上位机连接，将中频炉炉衬温度发送给上位机，并存储电能。

具体的，如图1，测温模块包括测温探头1和铁杆2，测温探头1埋设在铁杆2一端的内部，铁杆2另一端固定在固定法兰3上；测温探头1与温度与电能处理模块连接，向温度与电能处理模块发送温度信号。测温探头1优选为铂电阻，以适应1000摄氏度以上的测温范围。铁杆2选用耐高温的铁质材料，内部镂空以埋设铂电阻。铁杆外部还喷涂有隔热涂层，避免铁杆周向导热给温度测量带来干扰或误差。

具体的，热电转换模块包括依次连接的导热块4、热电转换单元5和散热单元6，导热块4固定在固定法兰3的另一面，紧固螺栓7将固定法兰3固定在中频炉炉壳上，导热块4将中频炉的热量传导至热电转换单元5的热端；导热块4外周包覆有隔热层8，以避免热量向导热块4四周散发；热电转换单元5还与温度与电能处理模块连接。热电转换单元5将热量转换成电能，实现装置的自供电，其中，热电转换单元本实施例优选碲化铋材料，其他可选用的静态热电转换材料包括碲化砷、碲化铅等。

具体的，温度与电能处理模块包括电能管理单元9、内置电池10、信号采集处理单元11、通讯单元12和天线13，电能管理单元9分别与热电转换单元5、内置电池10、信号采集处理单元11、通讯单元12连接，电能管理单元9将热电转换单元5转换的电能存储到内置电池10中，并且内置电池10通过电能管理单元9向测温探头1、信号采集处理单元11和通讯单元12供电；信号采集处理单元11分别与测温探头1和通讯单元12连接，通讯单元12与天线13连接，信号采集单元11对测温探头1的温度信号进行处理，通过通讯单元12和天线13发送给上位机。

测温传感器预埋在中频炉炉衬内，埋入深度与铁杆长度匹配，一般埋入深度可选为2cm。中频炉工作时，炉内介质处于熔融状态，炉温一般由介质的熔点决定，可认为炉温等于炉内介质的熔点，中频炉工作过程中一般保持温度不变。中频炉冷却壁的温度由中频炉控制系统调控，中频炉工作过程中一般保持温度不变。在炉温和中频炉冷却壁温度稳步不变的情况下，若中频炉炉衬厚度减小，测温传感器在测温点可测得温度升高，因此，可根据中频炉炉衬厚度与测温点温度的关系，通过获取测温点温度从而得知中频炉炉衬厚度情况，从而实现实时监测炉衬厚度信息，及时探测可能存在的漏炉风险，避免发生工业安全事故。由于测温传感器包括测温模块、热电转换模块和温度与电能处理模块，能够实现监测装置的自供电，从而提高监测装置的可靠性，减少供电电缆和测量电流的布线，便于安装、使用和维护。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (5)

1.一种中频炉炉衬厚度监测装置，其特征在于，包括：

测温传感器，设置在中频炉中，用于实时监测中频炉炉衬温度；所述测温传感器包括热电转换模块，所述热电转换模块固定在中频炉炉壳上，将中频炉的热量转换为电能，为所述测温传感器提供工作电能；

上位机，与所述测温传感器连接，用于获取并根据中频炉炉衬温度监测中频炉炉衬厚度。

2.根据权利要求1所述的中频炉炉衬厚度监测装置，其特征在于，所述测温传感器还包括：

测温模块，设置所述热电转换模块的一端，设置在中频炉炉衬中，实时监测中频炉炉衬温度；

温度与电能处理模块，分别与所述测温模块、热电转换模块和上位机连接，将中频炉炉衬温度发送给所述上位机，并存储电能。

3.根据权利要求2所述的中频炉炉衬厚度监测装置，其特征在于，所述测温模块包括测温探头和铁杆，所述测温探头埋设在所述铁杆一端的内部，所述铁杆另一端固定在固定法兰上；

所述测温探头与所述温度与电能处理模块连接，向所述温度与电能处理模块发送温度信号。

4.根据权利要求3所述的中频炉炉衬厚度监测装置，其特征在于，所述热电转换模块包括依次连接的导热块、热电转换单元和散热单元，所述导热块固定在所述固定法兰的另一面，紧固螺栓将所述固定法兰固定在中频炉炉壳上；

所述导热块外周包覆有隔热层；

所述热电转换单元还与所述温度与电能处理模块连接。

5.根据权利要求4所述的中频炉炉衬厚度监测装置，其特征在于，所述温度与电能处理模块包括电能管理单元、内置电池、信号采集处理单元、通讯单元和天线，所述电能管理单元分别与所述热电转换单元、内置电池、信号采集处理单元、通讯单元连接；所述信号采集处理单元分别与所述测温探头和所述通讯单元连接，所述通讯单元与所述天线连接。