一种铁水罐液位高度雷达自动检测装置及系统的制作方法

1.本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种铁水罐液位高度雷达自动检测装置。


背景技术：

2.在炼铁工艺中，熔融状态的铁水(温度高达1500℃以上)需要从高炉导流到铁水罐中，并用铁水罐转运到后续的工序工位。对于铁水在铁水罐中是否装满，何时装满，传统的工艺是用人工从铁水罐的上方，通过肉眼观察。
3.现在比较先进的工艺有用雷达从铁水罐的上方，通过向铁水罐雷发射雷达波来检测铁水的液面高度，并将液面高度信息反馈给相应的指挥控制人员。由于工况环境恶劣的因素，高温高粉尘，铁水温度高达1500℃以上，导致周围空气温度一般达80℃以上，另外由于炉渣的存在，周围会存在很高的粉尘量，这些恶劣工况的因素，导致目前的测液雷达寿命和稳定性都受影响。


技术实现要素：

4.基于上述问题，本发明的目的是提供一种铁水罐液位高度雷达自动检测装置，主要是使用雷达代替人工肉眼观察，并在雷达罩的具体结构上进行优化，通过隔热和降温的措施，降低雷达周围的工作环境温度与粉尘，提高雷达的使用寿命和稳定性。
5.本发明采用如下技术方案：
6.本发明提供了一种铁水罐液位高度雷达自动检测装置，包括由外层壁和内层壁构成的雷达罩，所述外层壁和内层壁之间设置有空腔夹层，所述内层壁围合形成内腔，所述内腔中设置有雷达料位计；
7.所述雷达罩的外侧设置有进气管，所述进气管的出气端与所述空腔夹层以及所述内腔连通。
8.进一步的，所述雷达料位计包括雷达本体和安装法兰；
9.所述雷达本体下部的天线端贯穿所述雷达罩底部的预留口后延伸至下护罩中，所述雷达本体与所述预留口外边缘之间留有用于通风导气的间隙，所述下护罩固定在所述雷达罩的底面；
10.所述安装法兰固定在所述内腔的底部，所述安装法兰上设置有多个第一通风孔，所述内层壁与所述安装法兰相对应的区域设置有多个第二通风孔，所述第二通风孔与各所述第一通风孔互相一一对应连通。
11.进一步的，所述下护罩的底部设置有隔热玻璃。
12.进一步的，所述下护罩的侧壁上开设有多个出气孔。
13.进一步的，所述隔热玻璃的斜下方设置有气体吹扫管。
14.进一步的，所述气体吹扫管和进气管均与供气总管连通。
15.进一步的，所述雷达罩为凹字形结构，所述雷达罩的顶部开口处设置有顶盖。
16.进一步的，所述雷达罩上部两侧均通过连接座固定在二楼楼板的底面。
17.进一步的，所述连接座为角钢，所述连接座上设置有用于调节所述雷达罩安装位置的调节孔。
18.本发明还提供了一种铁水罐液位高度雷达自动检测系统，包括所述的铁水罐液位高度雷达自动检测装置。
19.与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
20.本发明提供的铁水罐液位高度雷达自动检测装置，采用雷达料位计来测量铁水罐内铁水液位高度，相比人工目测，雷达料位计测量液位高度既安全又准确；双层中空结构的雷达罩结构，通过进气管输送高压冷空气，分别对雷达罩的内腔和空腔夹层同时进行连续的吹气冷却，有效的降低雷达周围的工作温度，延长了雷达料位计的使用寿命；雷达罩底部的下护罩可对雷达下部的天线结构进行防护，并且内腔和空腔夹层中的冷空气可流向下护罩内，对雷达下部的天线结构进行降温；下护罩底部的隔热玻璃可有效隔绝铁水产生的高温气体和灰尘，配合底部的气体吹扫管可对附着在隔热玻璃下面的粉尘吹除并降温，可使雷达一直处于比较合理的工作温度和能见度下。
附图说明
21.下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
22.图1为本发明实施例一中铁水罐液位高度雷达自动检测装置的结构示意图；
23.图2为本发明实施例一中内腔、空腔夹层与下护罩气体连通示意图；
24.图3为本发明实施例一中雷达罩的安装示意图；
25.图4为本发明实施例一中连接座的结构示意图；
26.图5为本发明实施例二中铁水罐液位高度雷达自动检测系统结构示意图。
27.附图标记说明：1、雷达罩；101、外层壁；102、内层壁；2、空腔夹层；3、内腔；4、雷达料位计；401、雷达本体；402、安装法兰；5、进气管；6、预留口；7、下护罩；8、间隙；9、第一通风孔；10、第二通风孔；11、隔热玻璃；12、出气孔；13、气体吹扫管；14、供气总管；15、顶盖；16、连接座；1601、调节孔；18、铁水罐；19、地面。
具体实施方式
28.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
29.实施例一
30.如图1和2所示，本实施例中公开了一种铁水罐液位高度雷达自动检测装置，包括雷达罩1，雷达罩1内设置有内腔3，内腔3中安装有雷达料位计4。雷达罩1由外层壁101和内层壁102构成，外层壁101和内层壁102之间设置有空腔夹层2。雷达罩1的外侧设置有进气管5，进气管5的出气端与空腔夹层2以及内腔3连通。
31.本结构最大的特点就是，使用双层中空结构的雷达罩结构，通过进气管5输送高压冷空气，分别对雷达罩的内腔3和空腔夹层2同时进行连续的吹气冷却，降低雷达周围的工作温度；同时，雷达罩1还可以防止粉尘粘附在雷达上。
32.在本实施例中，雷达罩1为凹字形结构，雷达罩1的顶部开口处通过螺栓安装有顶
盖15，通过拆卸顶盖15可对内腔3中的雷达料位计4进行检修维护。
33.现有技术中的，雷达料位计4结构通常包括雷达本体401和安装法兰402。雷达本体401的下部为天线结构，在本实施例中，雷达本体401下部的天线端延伸至雷达罩1的外侧。具体来说，雷达罩1的底部开设有预留口6，雷达本体401下部的天线端贯穿预留口6后延伸至雷达罩1的外侧。
34.为了对雷达本体401下部的天线结构进行防护，在雷达天线结构的周围设置有下护罩7，下护罩7焊接在雷达罩1的外层壁101底面。
35.需要说明的是，由于雷达罩1为双层壁结构，所以在开设预留口6时，需将外层壁101和内层壁102上同时开设预留口6，这样才能使得雷达本体401下部的天线端通过预留口6贯穿到雷达罩1的外侧。
36.为了能够将空腔夹层2中的冷空气引入到下护罩7中，雷达本体401与预留口6外边缘之间留有用于通风导气的间隙8，空腔夹层2中的冷空气通过间隙8进入到下护罩7中，对雷达下部的天线结构进行降温。
37.安装法兰402固定在内腔3的底部，具体来说是通过螺栓固定在雷达罩1的内层壁102上。为了能够将内腔3中高压冷空气处于流通状态，需将内腔3中高压冷空气导出雷达罩1。作为一种可能实现的方式，在本实施例中，安装法兰402上设置有多个第一通风孔9，内层壁102与安装法兰402相对应的区域设置有多个第二通风孔10，第二通风孔10与各第一通风孔9互相一一对应连通。
38.内腔3中的高压冷空气通过第一通风孔9、第二通风孔10进入到空腔夹层2中，与空腔夹层2中的高压空气汇合后，并又通过间隙8最终进入到下护罩7中，各第一通风孔9分布在雷达本体401的周围，可有效带有雷达本体401周围的热量。
39.下护罩7为下部开口结构，为了避免粉尘以及高温影响雷达天线工作，在下护罩7的底部设置有隔热玻璃11。隔热玻璃11固定在法兰环的中心圆孔中，法兰环通过螺栓固定在下护罩7上。
40.隔热玻璃11的设置能够有效的对雷达天线进行防尘防护，但是也影响了下护罩7中高压气体的排出，为了使得下护罩7中高压气体排出的外界，在下护罩7的侧壁上开设有多个出气孔12。
41.隔热玻璃11在长时间使用之后，其下表面会粘附大量的粉尘，为去除隔热玻璃11下表面的粉尘，在隔热玻璃11的斜下方设置有气体吹扫管13，高压气体通过气体吹扫管13之后对附着在隔热玻璃11下面的粉尘吹除并降温。
42.在本实施例中，气体吹扫管13和进气管5均与供气总管14连通。
43.如图3所示，本发明的雷达罩1倒置安装在二楼楼板17下面，具体来说，雷达罩1上部的两侧设置有连接座16，雷达罩1通过连接座16固定在二楼楼板17的底面
44.雷达罩1正对铁水罐18上方，能有效的对铁水液面进行实时监测。本结构倒置安装在楼板下面，完全不影响二楼人员的操作和走动，也不会在楼板上开孔，不仅降低施工难度，减少对楼板的破坏，更重要的是，可以有效降低铁水热辐射对二楼的影响。
45.在本实施例中，如图4所示，连接座16为角钢，连接座16上设置有用于调节雷达罩1安装位置的调节孔1601。角钢水平部分上的调节孔1601与长度方向垂直，用于调节两个连接座16之间的距离以及左右安装位置。角钢竖直部分上的调节孔1601与长度方向平行，用
于调节雷达罩1前后的安装位置
46.实施例二
47.在第一实施例的铁水罐液位高度雷达自动检测装置的基础上，本实施例提供了一种铁水罐液位高度雷达自动检测系统，包括实施例一中的铁水罐液位高度雷达自动检测装置。
48.如图5所示，本系统还还包括工控机、网络交换机、plc控制器、显示大屏、报警器、报警关闭按钮、气源开关按钮和电磁阀。
49.工控机与网络交换机电性连接，网络交换机可与多个plc控制器连接，每个plc控制器又可以和多个报警器电连接，plc控制器的ai模块与多个雷达料位计4电连接，雷达物位计4向控制器(plc控制器、工控机)输出信号,控制经过a/d转换将信号转换为表示液位高度的四位有效数字,并显示在显示屏上。雷达料位计4时刻监测铁水罐中的液位高度，当超过设定数值时，与该雷达料位计4相对应的报警器发出警报，控制人员则控制停止向铁水罐内注入铁水。
50.电磁阀安装在气源通路上，具体可安装在供气总管14上，电磁阀与气源开关按钮电连接，气源开关按钮通过控制电磁阀的通断开来控制气源通路的连通或断开。供气管分别对雷达罩的内腔和中空夹层腔室，进行连续的吹气冷却，降低雷达周围的工作温度，由于雷达罩内腔体是充气的正压状态，且一直保有一定的吹气流量，既降温，也降粉尘，配合底部玻璃吹扫口，可使雷达一直处于比较合理的工作温度和能见度下。
51.本系统不仅能准确测出铁水罐液位,而且能方便及时的通知操作人员,并能够提供液位报警和现场关闭冷却气体的功能
52.以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。