[发明专利]基于电磁感应原理测量高温液态金属流速的方法及装置

说明书

本发明实施例涉及一种基于电磁感应原理测量高温液态金属流速的方法及装置。所述方法包括：测量待测液态金属的表面温度；根据测量装置中磁场发生装置的特征参数、待测液态金属的表面温度和待测液态金属的表面覆盖层材料确定磁场发生装置与待测液态金属间的垂直距离，并根据垂直距离设定测量装置的设置位置；基于磁场发生装置与流动的待测液态金属间的电磁感应，磁场发生装置受到与待测液态金属的流向相同方向的第一作用力，并传输到测量装置的传感器，将第一作用力转换为第一电信号；测量装置中的数据处理模块对采样得到的第一电信号进行实时的信号滤波和放大处理，通过逻辑计算得到待测液态金属的实时流速。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种基于电磁感应原理测量高温液态金属流速的方法及装置。

背景技术

工业冶金是我国国民经济的重要支柱产业，在工业现代化进程中发挥着不可替代的作用。如钢铁冶金，我国钢铁工业在产量上一直在全世界范围内占有重要地位，据统计我国粗钢年产量约803.8百万吨，占全世界产量的49.6％。

然而，近年来随着能源、环境问题的凸现，钢铁行业正在面临着供给侧结构性改革、扩大优质供给，实现供需动态平衡的现实需求。这意味着，冶金行业需要不断的改进冶金工艺、提高检测手段以不断提高冶炼产品质量，而冶炼工艺中金属液体流动行为和速度分布与产品质量密切相关，但是由于工业现场环境恶劣、液态金属温度高等因素，如何测量、反馈和控制金属液体流动及其速度分布，是冶金工艺中十分重要的问题。

目前进行高温液态金属流速测量的方法，主要是通过数值计算、水模型等模拟手段和钉板法等瞬时粗略测量方式获取金属液流动信息。一方面因无法实测这些计算方法本身与实际情况存在一定的差异，其数据往往只能作为后续工艺的参考和依据，更无法实现自动化检测和即时反馈；另一方面，这些计算和测量方法本身也需要更为准确的测量技术进行校准和参照。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于电磁感应原理测量高温液态金属流速的方法及装置。采用非接触式测量方法，可实现实时在线测量，满足工业实践中对高温液态金属流速测量即时反馈的需求。

为实现上述目的，第一方面，本发明提供了一种，包括：基于电磁感应原理测量高温液态金属流速的方法，包括：

测量待测液态金属的表面温度；

根据测量装置中磁场发生装置的特征参数、所述待测液态金属的表面温度和待测液态金属的表面覆盖层材料确定所述磁场发生装置与所述待测液态金属间的垂直距离，并根据所述垂直距离设定所述测量装置的设置位置；

基于所述磁场发生装置与流动的所述待测液态金属间的电磁感应，所述磁场发生装置受到与所述待测液态金属的流向相同方向的第一作用力，并通过所述测量装置的微小力传输组件传输到所述测量装置的传感器，将所述第一作用力转换为第一电信号；

测量装置中的数据处理模块对采样得到的第一电信号进行实时的信号滤波和放大处理，通过逻辑计算得到所述待测液态金属的实时流速；

其中所述逻辑计算具体为：F_m＝KσνB₀²；其中，F_m为第一作用力，K为测量装置校准系数，σ为待测液态金属的电导率，B₀为磁场相对于金属液的渗透深度。

优选的，所述B₀根据磁场发生装置的特征参数和所述磁场发生装置与所述待测液态金属间的垂直距离来确定。

优选的，所述方法还包括：

对所述测量装置，或者，对所述磁场发生装置、传感器、微小力传输组件进行热屏蔽或热保护，以使所述测量装置，或者，使所述磁场发生装置、传感器、微小力传输组件处于工作温度范围内。