[发明专利]一种高炉料面成像装置、系统及其测量方法

说明书

本发明公开了一种高炉料面成像装置、系统及其测量方法，装置包括雷达天线、频综系统、收发系统和信号处理器；收发系统和雷达天线信号连接，收发系统将频综系统产生的调频信号混频放大后传输至雷达天线；并对雷达天线接收的回波信号低噪声噪声放大、滤波和混频处理；频综系统和收发系统信号相连接，频综系统为收发系统提供调频信号及混频信号；信号处理器和收发系统以及频综系统信号连接，信号处理器对收发系统处理后的回波信号进行相参处理，获取目标的回波距离和方位信息，并对回波距离和方位信息处理获取目标的高度信息，并根据多个目标的高度信息拟合出高炉内物料面的图像。

技术领域

本发明涉及雷达成像技术领域，具体涉及一种高炉料面成像系统装置及其测量方法。

背景技术

目前国内外用于物位测量仪表有很多种类，如：雷达式、超声波式、激光式、重锤式、射频导纳式、电容式等。以上产品都是基于单点测量原理。在料位测量方面，应用效果并不理想，暴露出诸多问题。影响传统单点测量物位仪表准确测量的因素有以下几点：1、粉末状料仓内物料颗粒细小，进粉时在舱内呈现弥漫状态，细小粉尘飘扬，粉料堆密度小，有粉和无粉的区别趋于模糊。严重影响热成像、红外仪表的测量。2、各种物料的成分湿度等各不相同，导致其物理性质出现差异，尤其是位于不同高度位置的粉料堆密度相差很大，无法用一个统一的物理量去度量，对连续测量造成很大影响。3、炉壁内容易出现挂料现象，所以无法得出真实物位，并且物料呈现凹凸不平的不规则表面，很容易出现冒顶现象。采用单点测量容易产生较大的测量误差。

同时，在使用以上设备进行物位测量时，虽然有实时的物位测量数据，但由于无法确知炉内实际情况，对测量数据的准确性无法做出正确判断。需经常通过运行人员对设备测量数据进行多次检定，使得测量设备无法正常投入到自动化运行中。因此，对于能够各种条件下实时获得物料三维立体数据的新型测量系统产生了强烈的应用需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高炉料面成像装置、系统及其测量方法，以解决现有技术中不能实时获取高炉内物物料的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

本发明提供了一种高炉料面成像装置，包括雷达天线、频综系统、收发系统和信号处理器；

所述频综系统和所述收发系统信号相连接，所述频综系统为收发系统提供调频信号及混频信号；

所述收发系统和所述雷达天线信号连接，所述收发系统将频综系统产生的调频信号混频放大后传输至雷达天线；并对雷达天线接收的回波信号低噪声噪声放大、滤波和混频处理；

所述信号处理器和所述收发系统信号连接，所述信号处理器对收发系统处理后的回波信号进行相参处理，获取目标的回波距离和方位信息，并对所述回波距离和方位信息处理获取目标的高度信息，并根据多个目标的高度信息拟合出高炉内物料面的图像。

进一步地，还包括方位俯仰装置，所述雷达天线和所述方位俯仰装置相连接，所述方位俯仰装置和所述信号处理器通讯连接。

进一步地，还包括筒体，所述雷达天线、频综系统、收发系统和信号处理器均安装在所述筒体内。

进一步地，还包括冷却装置，所述冷却装置安装在所述筒体内。

进一步地，所述冷却装置包括第一冷却装置和第二冷却装置；

所述第一冷却装置包括传输管道，所述传输管道的进气端连接至所述筒体外，排气端伸入至所述筒体内，所述进气端和冷却气体相连通；

所述第二冷却装置包括螺旋管，所述螺旋管连接至所述筒体内，所述螺旋管和冷却液体相连通。

本发明还提供了一种高炉料面成像系统，包括：

频综系统，用于为收发系统提供调频信号及混频信号；