[发明专利]一种钢水中金属Cr含量的在线测量系统

说明书

一种钢水中金属Cr含量的在线测量系统，属于高温下液态金属成分的快速检测技术领域。包括传感器、钢室、热电偶、检测回路参考电极、热电回路、A/D转换电路、数据处理系统、机器人。热电回路和热电偶直接连接A/D转换电路；A/D转换电路和数据处理系统相连接；传感器中钢室和数据处理系统相连接；热电偶两电极和Cr检测回路参考电极与A/D转换电路连接；传感器1安装在机器人上。优点在于，传感器与先进的机器人技术相结合，实现在恶劣冶炼环境条件下的钢液中金属Cr含量检测任务；解决钢液中金属Cr含量传感器关键部件的测量原理、材料性能和测量系统结构设计问题。通过计算机和精确的数学模型，实现了钢液中金属Cr含量的快速测量。

技术领域

本发明属于高温下液态金属成分的快速检测技术领域，特别提供了一种钢水中金属Cr含量的在线测量技术系统，适用于不锈钢冶炼或特种合金冶炼生产过程中快速检测钢水中金属Cr含量。

背景技术

金属Cr是决定不锈钢性能的主要元素，钢中添加Cr元素后，增强了钢抵抗腐蚀能力。金属Cr在钢中使铁基固溶体的电极电位提高，并吸收铁的电子使铁钝化，提高钢的耐腐蚀性能。金属Cr含量的多少直接影响不锈钢的性能和不锈钢最终产品质量。目前，不锈钢冶炼生产过程中，尚没有好的办法能够在线快速检测和分析钢水中金属Cr含量。如何实现在线测量这一关键技术，是不锈钢冶炼过程技术的需要和保证不锈钢质量的重要任务之一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢水中金属Cr含量的在线测量技术系统，用于不锈钢冶炼生产过程中快速检测钢水中金属Cr含量。解决了传感器作为关键部件的测量原理和结构设计。通过工业机器人实现了在恶劣环境下钢水中金属Cr含量检测，通过计算机数据处理，快速报出检测结果，用于指导不锈钢生产。

本发明包括传感器1、钢室2、热电偶3、检测回路参考电极4、热电回路5、A/D转换电路6、数据处理系统7、机器人8；

热电回路5和热电偶3直接连接A/D转换电路6；A/D转换电路6和数据处理系统7相连接；

传感器1中钢室2和数据处理系统7相连接；热电偶3两电极和Cr检测回路参考电极4与A/D转换电路6连接；传感器1安装在机器人8上。

机器人系统是传感器1安装在机器人8上。机器人负责移动传感器检测位置并在恶劣条件下完成钢液中金属Cr含量的在线测量任务。当传感器1由机器人8插入液态钢水后，传感器的检测电路接通，此时,传感器中的热电回路9中检测的Cr热电势和热电偶3温度热电势开始工作，实现液态钢水中金属Cr含量的在线测量工作。

检测过程中，传感器1中检测的Cr热电势和热电偶3温度热电势输出到数据处理系统。

所述的热电回路(9)由被测钢水样和参考电极组成。

下面分传感器、测量工业机器人系统和计算机数据处理系统三部分进一步对本发明说明

1、传感器

传感器1由钢样室2、热电偶3及检测回路参考电极4组成。传感器1中钢室2、热电偶3检测回路参考电极4、A/D转换电路6和数据处理系统7相连接。

电路系统由热电回路5、热电偶3、A/D转换电路6和数据处理系统7组成；热电回路5和热电偶3直接连接A/D转换电路6；A/D转换电路6和数据处理系统7相连接。

2、机器人系统是传感器1安装在机器人8上。机器人负责移动传感器检测位置并在恶劣条件下完成钢液中金属Cr含量的在线测量任务。当传感器1由机器人8插入液态钢水后，传感器的检测电路接通，此时传感器中的热电回路9中检测的Cr热电势和热电偶3温度热电势开始工作，实现液态钢水中金属Cr含量的在线测量工作。

检测过程中，传感器1中检测的Cr热电势和热电偶3温度热电势输出到数据处理系统。

3、数据处理系统