專利名稱：鼓風(fēng)爐、用于鼓風(fēng)爐的測量設(shè)備和方法及傾斜設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于鼓風(fēng)爐的測量設(shè)備和測量方法、具有這種設(shè)備的鼓風(fēng)爐、以及用
于至少一個(gè)測量探頭的傾斜設(shè)備。具有權(quán)利要求1前序部分特征的用于表面測量的設(shè)備例
如從DE 40 27 975 C2中可知。
背景技術(shù)：
對于檢測鼓風(fēng)爐頂部的進(jìn)料部表面而言，各種表面測量系統(tǒng)是已知的。例如，雷達(dá) 探頭用于確知鼓風(fēng)爐中的進(jìn)料材料的形貌。這種類型的雷達(dá)探頭從前文中提及的DE 40 27 975 C2中可知，其具有多個(gè)獨(dú)立天線并且由此可實(shí)現(xiàn)進(jìn)料部的二維掃描。然而，這種類型的 具有復(fù)合天線的探頭昂貴且需要復(fù)雜的電子設(shè)備以監(jiān)控和控制各獨(dú)立天線的相移。其它的 用于測量與進(jìn)料部表面的距離的雷達(dá)探頭從DE 37 15 762A1、DE 40 27 962 A1、DE 40 27 973A1、DE 42 38 704 A1、EP 0 012 311 B1、EP 0 017 664 Bl和US 4， 219， 814中可知。
實(shí)際上還已知的是，采用測量針或測量剌形式的雷達(dá)探頭，其被間歇地移入鼓風(fēng) 爐并之后再次移出鼓風(fēng)爐，或者以固定方式安裝在爐中。這種類型雷達(dá)針的示例也在前文 中提及的DE 37 15 762 Al中公開。這樣的針由于其設(shè)計(jì)而經(jīng)受由材料流和高熱應(yīng)力所致 的高程度磨損。因而其使用壽命不令人滿意。而且，其高維護(hù)費(fèi)用也不令人滿意。實(shí)際上 還已知的是，被稱為輪廓曲線儀的記錄鼓風(fēng)爐形貌的雷達(dá)探頭。然而，這種探頭僅可在進(jìn)料 之后引入鼓風(fēng)爐中，從而之后檢測輪廓。由于在進(jìn)料過程中落下的材料會(huì)損壞探頭，因而這 種針在進(jìn)料之前不得不被再次取出。 US 3， 099， 744和US 3， 2123， 712描述了利用放射性輻射確定鼓風(fēng)爐中的進(jìn)料材 料形貌的表面測量系統(tǒng)。由于放射性輻射，因而這種類型的測量系統(tǒng)難以控制并且需要更 好的安全防護(hù)措施。 另外的用于確定爐頂進(jìn)料部表面輪廓的已知系統(tǒng)包括光學(xué)測量系統(tǒng)，其使用激光 束掃描鼓風(fēng)爐中的進(jìn)料表面。進(jìn)料表面輪廓利用三角測量法通過激光束的發(fā)射角和接收角 來確定。基于三角測量原理的測量系統(tǒng)需要發(fā)射器和接收器被盡可能相互遠(yuǎn)離地布置，出 于此目的，在爐壁中需要兩個(gè)視窗。對于這些光學(xué)系統(tǒng)的改進(jìn)通過以下光學(xué)測量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 其中根據(jù)發(fā)射束與反射束之間的相位比較原理進(jìn)行距離測量。鼓風(fēng)爐結(jié)構(gòu)中的光學(xué)測量系 統(tǒng)的示例在DE 33 21 287 C2、 EP 0 071 426 Bl、 EP 0 134 772 Al、 EP 0 014 626 Al和 W0 88/08546中被描述。光學(xué)測量系統(tǒng)在用于鼓風(fēng)爐中時(shí)僅有有限的適應(yīng)性，這是因?yàn)?，?幾乎不能穿透鼓風(fēng)爐中占主導(dǎo)的陰暗氣氛，并且由于氣氛中存在的顆粒而被散射。
為了測量鼓風(fēng)爐中的進(jìn)料部的熱分布，使用熱相機(jī)是已知的，如在DE19 40 104、 DE 27 09 548、US 4， 463， 437和US 2006/00502147 Al中所述。為了確知鼓風(fēng)爐中的進(jìn)料 部的溫度輪廓和表面輪廓，組合測量系統(tǒng)是已知的，其中例如采用激光探頭的形式的光學(xué) 距離測量設(shè)備與紅外相機(jī)組合。組合測量系統(tǒng)的示例在DE 1 583 443、 DE 29 48 295 C2 和DE 30 15 006 C2中公開。 前述測量系統(tǒng)在一定程度上僅具有有限的適應(yīng)性，具有相對較低的定位分辨率，
4和/或在結(jié)構(gòu)和控制技術(shù)上復(fù)雜，且易于磨損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明主要的問題在于，提供用于鼓風(fēng)爐的測量設(shè)備和測量方法，由此能夠以相 對較低的維護(hù)費(fèi)用實(shí)現(xiàn)較長使用壽命。本發(fā)明主要的問題還在于，提供具有這種類型設(shè)備 的鼓風(fēng)爐和用于至少一個(gè)測量探頭的傾斜設(shè)備，其中允許以測量探頭簡單掃描鼓風(fēng)爐中的 進(jìn)料表面。 上述問題通過如權(quán)利要求1所述主題的設(shè)備、如權(quán)利要求9所述主題的方法、如權(quán)
利要求7所述主題的鼓風(fēng)爐、和如權(quán)利要求12所述主題的傾斜設(shè)備而得以解決。 本發(fā)明基于以下思路提供一種用于鼓風(fēng)爐的測量設(shè)備，該設(shè)備包括用于發(fā)送和
接收電磁波的至少一個(gè)第一測量探頭。該設(shè)備具有用于發(fā)送和接收聲波的至少一個(gè)第二測
量探頭，第一和第二測量探頭連接到用于以一方式評估測量數(shù)據(jù)的處理器，該方式使得第
一和第二測量探頭的測量數(shù)據(jù)的與溫度相關(guān)的差值被設(shè)置為為了確知所述鼓風(fēng)爐中的進(jìn)
料部的表面處的氣體溫度分布而被確定。對于所述方法，本發(fā)明基于以下思路使用至少兩
個(gè)不同的測量探頭，借助所述測量探頭，進(jìn)料部的表面一方面以電磁波掃描且另一方面以
聲波掃描，確定所述不同的測量探頭的測量數(shù)據(jù)的與溫度相關(guān)的差值，以確知進(jìn)料部的表
面處的氣體溫度分布。 本發(fā)明將基于不同物理原理的兩種測量設(shè)備或方法組合或結(jié)合到一起。其中一種 測量設(shè)備或方法通過不受氣體溫度影響的電磁波操作。另一種測量設(shè)備或方法通過傳播速 度直接受氣體溫度影響的聲波操作。當(dāng)使用不同的測量探頭和方法測量與進(jìn)料部表面的距 離時(shí)，不同測量系統(tǒng)和方法的測量值的與溫度相關(guān)的差值將顯現(xiàn)。特別地，被進(jìn)料表面反射 的聲波受到聲波所穿過氣體氣氛的溫度的影響，但被進(jìn)料表面反射的電磁波并非如此。結(jié) 果產(chǎn)生的測量值差值形成對于進(jìn)料表面處氣體溫度分布的特征變量，結(jié)果可得出與進(jìn)料表 面處的溫度或溫度分布相關(guān)的結(jié)論。因此，本發(fā)明將聲測量系統(tǒng)情況下本身已知的缺點(diǎn)， 即，由于聲波受溫度影響而導(dǎo)致測量信號(hào)受到影響，轉(zhuǎn)為可良好使用。通過將與溫度相關(guān)的 聲測量方法與另一與溫度無關(guān)的測量方法(尤其是基于電磁波的測量方法)組合，與溫度 無關(guān)的測量信號(hào)可用作基準(zhǔn)信號(hào)，聲測量信號(hào)與此基準(zhǔn)信號(hào)的差值構(gòu)成可與溫度相關(guān)設(shè)定 的測量變量。 原理上，本發(fā)明總體上具有不同的測量方法和設(shè)備的組合，其中發(fā)送的測量信號(hào) 一方面與溫度無關(guān)而另一方面與溫度相關(guān)。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于，在鼓風(fēng)爐的上區(qū)域中，目前已知的可引入并可縮回的測 量針可被替代為一個(gè)或多個(gè)探頭。于是，探頭不再直接暴露于由于從上方引入材料所致的 磨損和熱氣體流，而且與僅允許間歇測量的已知測量針形成對比的是，所述探頭為測量進(jìn) 料部表面的更大區(qū)域、特別是整個(gè)進(jìn)料表面并且為連續(xù)確定被測量值提供前提條件。
本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例在所附從屬權(quán)利要求中描述。 在優(yōu)選實(shí)施例中，所述處理器適于使得所述進(jìn)料部的表面輪廓可借助于從第一 和/或第二測量探頭傳送到所述處理器的測量數(shù)據(jù)而確知。這樣具有的優(yōu)點(diǎn)在于，除了借 助于提供的測量探頭、特別是基于電磁波操作的第一測量探頭以確知熱分布以外，還可確 定進(jìn)料部的形貌。
有利的是，第一測量探頭包括雷達(dá)探頭、微波探頭或光學(xué)探頭。這樣的探頭的測量 信號(hào)基本上與溫度無關(guān)并可用作基準(zhǔn)信號(hào)。第二測量探頭可包括聲探頭或超聲探頭。這些 探頭的測量信號(hào)與溫度相關(guān)，由此，可結(jié)合基準(zhǔn)信號(hào)而提供被測量位置處的溫度信息。
在優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)第三測量探頭連接到所述處理器，以測量所述進(jìn)料部 的上方的氣體氣氛的平均溫度。隨著與進(jìn)料表面的距離增大，氣體氣氛的溫度差的變化減 小，則平均溫度被確立。第三測量探頭具有探測進(jìn)料部上方氣體氣氛的這種平均溫度的功 能。在確知近表面氣體氣氛區(qū)域中的絕對溫度值時(shí)，可慮及所述平均溫度。特別地，這意味 著，在聲距離測量過程中，在測量結(jié)果中慮及在遠(yuǎn)離所述表面的氣體氣氛區(qū)域中的平均氣 體溫度對聲測量信號(hào)的影響?？墒褂枚嘤谝粋€(gè)測量探頭測量平均氣體溫度，以更精確地確 知在遠(yuǎn)離所述表面的氣體氣氛區(qū)域中的氣體溫度分布。 為了掃描所述進(jìn)料部的表面，所述測量探頭可以被可移動(dòng)地布置，從而能夠連續(xù) 呈現(xiàn)所述進(jìn)料部的測量輪廓。鼓風(fēng)爐的操作者相應(yīng)就位以連續(xù)觀測鼓風(fēng)爐中的進(jìn)料材料 的表面，并可在最早時(shí)刻及時(shí)認(rèn)識(shí)到是否需要改變鼓風(fēng)爐中的材料流動(dòng)或通過材料的氣體 流。從而可在最早時(shí)刻采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施。 有利的是，所述測量探頭安裝在所述鼓風(fēng)爐的上區(qū)域中?？梢詫⑻筋^以靜止方式 安裝在固定位置，從而省略用于已知測量針的移位機(jī)構(gòu)。因此，在鼓風(fēng)爐壁中的探頭的密封 被顯著簡化。為了產(chǎn)生三維測量輪廓，固定位置的或靜止的探頭可傾斜和/或可旋轉(zhuǎn)。也 可使用不可移動(dòng)的探頭，其中借助于可控天線陣列進(jìn)行表面掃描。 所述測量設(shè)備和測量方法的進(jìn)一步的實(shí)施例示例在詳細(xì)的說明書中更全面地說 明。 本發(fā)明進(jìn)一步包括一種用于至少一個(gè)測量探頭的傾斜設(shè)備，該傾斜設(shè)備優(yōu)選地用 于測量進(jìn)料表面的設(shè)備的情況，從而以機(jī)械方式重新定位結(jié)合所述測量設(shè)備所述的一個(gè)或 多個(gè)測量探頭。該傾斜設(shè)備也可獨(dú)立于所述測量設(shè)備使用，用于在鼓風(fēng)爐構(gòu)造中的或者通 常在著重具有承受高溫和侵蝕性介質(zhì)的耐用布置的條件下的其它應(yīng)用，尤其是測量技術(shù)應(yīng) 用。 本發(fā)明因而還基于以下思路提供一種傾斜設(shè)備，特別是用于至少一個(gè)測量探頭 的傾斜設(shè)備，其具有多件式且至少部分旋轉(zhuǎn)對稱的殼體，所述殼體包括布置于固定位置的 第一殼體部分、和至少兩個(gè)能夠相對于彼此旋轉(zhuǎn)的第二和第三殼體部分。第二和第三殼體 部分形成相對于第一殼體部分的縱軸的在斜面上延伸的第一旋轉(zhuǎn)面。所述第二和/或第三 殼體部分被驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)，所述測量探頭以鉸接方式安裝在第一殼體部分與所述殼體的基底 之間。由于第一殼體部分布置于固定位置，因而傾斜設(shè)備可固定連接到鼓風(fēng)爐的殼體壁并 被密封。測量探頭的傾斜運(yùn)動(dòng)借助于第二和第三殼體部分的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)，其中第二 和第三殼體部分的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形成相對于第一殼體部分的縱軸在斜面上延伸的第一旋 轉(zhuǎn)面。為產(chǎn)生相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所述第二和/或第三殼體部分被驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)。對于兩個(gè)殼體部 分之間的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)存在多種可能性。兩個(gè)殼體部分可被獨(dú)立驅(qū)動(dòng)而使其沿相反方向旋 轉(zhuǎn)。而且可替代地，任一殼體部分可固定就位，而另一殼體部分被驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)。通過在第二 和第三殼體部分之間的相對于第一殼體部分的縱軸在斜面上延伸的第一旋轉(zhuǎn)面，第三殼體 部分在傾斜的軌道上移動(dòng)。測量探頭以鉸接方式安裝在第一殼體部分與殼體的基底之間， 使得測量探頭跟隨傾斜移動(dòng)并可掃描鼓風(fēng)爐中的材料表面。
本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于，可在旋轉(zhuǎn)面區(qū)域中實(shí)現(xiàn)簡單的徑向密封。所述設(shè)備的相 同部分保持密封隔離，使得沉積的灰塵和污物不能透入密封面中。 在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實(shí)施例中，第二和第三殼體部分均為錐形構(gòu)造。相對于彼 此可旋轉(zhuǎn)的兩個(gè)殼體部分的錐形構(gòu)造，提供了在位于在斜面上延伸的第一旋轉(zhuǎn)面中的兩個(gè) 殼體部分之間構(gòu)造環(huán)形旋轉(zhuǎn)式連接的簡單可能性。 在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，第一殼體部分和第二殼體部分被可旋轉(zhuǎn)地連接，并形 成垂直于所述第一殼體部分的縱軸延伸(尤其是在處于安裝完畢位置時(shí)水平延伸)的第二 旋轉(zhuǎn)面。第二旋轉(zhuǎn)面的形成增加了設(shè)備的傾斜適應(yīng)性，這是因?yàn)闇y量探頭由于斜向第一旋 轉(zhuǎn)面的旋轉(zhuǎn)并由于第二旋轉(zhuǎn)面的旋轉(zhuǎn)而移動(dòng)，其中第二旋轉(zhuǎn)面垂直于第一殼體部分的縱軸 延伸，并尤其為水平旋轉(zhuǎn)面。結(jié)果，產(chǎn)生組合傾斜運(yùn)動(dòng)，由此，實(shí)際上可掃描鼓風(fēng)爐中的材料 表面的整個(gè)區(qū)域或至少很大區(qū)域。 在進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施例中，所述殼體的基底和第三殼體部分被可旋轉(zhuǎn)地連接，并 形成平行于所述基底延伸的第三旋轉(zhuǎn)面。本實(shí)施例在與如下進(jìn)一步的實(shí)施例相結(jié)合時(shí)是特 別有利的其中所述至少一個(gè)測量探頭借助于扭矩鏈一方面以防止相對旋轉(zhuǎn)的方式連接到 所述殼體的基底且另一方面以防止相對旋轉(zhuǎn)的方式連接到第一殼體部分。扭矩鏈允許測量 探頭傾斜運(yùn)動(dòng)并以防止相對旋轉(zhuǎn)的方式將殼體的基底連接到布置于固定位置的第一殼體 部分。這意味著，殼體的基底和以鉸接方式安裝在基底與殼體部分之間的測量探頭不參與 第二和第三殼體部分的旋轉(zhuǎn)。相反，測量探頭的空間運(yùn)動(dòng)通過扭矩鏈的傾斜運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)。由 于測量探頭僅僅傾斜而不參與旋轉(zhuǎn)，因而可相對簡單地借助于柔性引線形成與測量探頭的 電連接。這簡化了結(jié)構(gòu)，特別是測量探頭與評估單元的連接結(jié)構(gòu)。 對第二殼體部分的驅(qū)動(dòng)可借助于連接到第一殼體部分的第一馬達(dá)，尤其是齒輪傳 動(dòng)馬達(dá)進(jìn)行。這意味著，第一齒輪傳動(dòng)馬達(dá)由第一殼體部分支撐并利用合適的齒輪連接被 連接到第二殼體部分。 為了驅(qū)動(dòng)第三殼體部分，可提供連接到殼體的基底的第二馬達(dá)，尤其是齒輪傳動(dòng) 馬達(dá)。本實(shí)施例在與如下實(shí)施例相結(jié)合時(shí)是特別有利的其中在殼體基底與第三殼體部分 之間提供旋轉(zhuǎn)式連接，并且殼體基底以防止相對旋轉(zhuǎn)的方式連接到第一殼體部分。因此，殼 體基底支撐借助于合適的齒輪連接被連接到第三殼體部分的第二齒輪傳動(dòng)馬達(dá)。
所述殼體可包括至少一個(gè)沖洗連接部，用于供應(yīng)氣體以冷卻和/或密封隔離所述 殼體。結(jié)果，殼體中的一個(gè)或多個(gè)測量探頭周圍的空間可例如通過供應(yīng)氮?dú)饷芊飧綦x于鼓 風(fēng)爐氣氛。同時(shí)，氮?dú)饣蚱渌线m的氣體冷卻敏感性電子部件，防止過熱。在這種布置中， 可采取措施使被引入殼體中的氣體、特別是氮?dú)馔ㄟ^出口開口排出，出口開口被布置為使 得從傾斜設(shè)備的殼體伸入鼓風(fēng)爐中的探頭部分(特別是天線)經(jīng)受通過排出氣體進(jìn)行的 沖洗。結(jié)果，天線被清潔。


在下文中將通過具有更多細(xì)節(jié)的實(shí)施例示例參照示意性附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳 細(xì)的說明，其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明的測量設(shè)備的實(shí)施例的示例的示意性線路圖； 圖2是經(jīng)過鼓風(fēng)爐的上區(qū)域的剖面，其中根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的示例的傾斜設(shè)備設(shè)置在鼓風(fēng)爐中；禾口 圖3是經(jīng)過根據(jù)圖2的傾斜設(shè)備的剖面；禾口 圖4是根據(jù)圖3的傾斜設(shè)備的自密封軸承的詳細(xì)圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)圖1的線路圖示出根據(jù)本發(fā)明的用于鼓風(fēng)爐的測量設(shè)備的實(shí)施例的示例。該 設(shè)備或測量系統(tǒng)用于確知進(jìn)料部的形貌和進(jìn)料部表面的熱分布，并形成對進(jìn)料部表面連續(xù) 監(jiān)控的前提條件。出于此目的，根據(jù)圖1的設(shè)備包括使用不同測量方法操作的至少兩個(gè)測 量探頭10、11。在根據(jù)圖1的實(shí)施例的示例中，第一測量探頭IO是雷達(dá)探頭，S卩，基于電磁 波操作的探頭。第二測量探頭ll包括基于聲波操作的超聲探頭。本發(fā)明不限于兩個(gè)測量 探頭，而是也可包括多于兩個(gè)測量探頭，例如三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或多于五個(gè)測量探頭，其中至 少一些測量探頭根據(jù)不同物理原理操作并且聯(lián)接到一起用于信號(hào)評估。在用于本發(fā)明環(huán)境 中的測量探頭的情況下，發(fā)送器和接收器通常集成在一個(gè)探頭中。使用將發(fā)送器和接收器 分立布置的探頭也是可行的。 不同的測量探頭10、11可以以使得兩個(gè)測量探頭由共同的定位設(shè)備移動(dòng)的方式 集成在兩用傳感器中。也可以使兩個(gè)測量探頭10、11分立布置，且每個(gè)測量探頭通過各自 的定位設(shè)備被致動(dòng)。在多于兩個(gè)測量探頭的情況下，測量探頭可組合為多用傳感器或分立 布置為獨(dú)立傳感器。原則上，任何被設(shè)計(jì)用于鼓風(fēng)爐操作的測量探頭均適用于本發(fā)明，只要 該測量探頭與根據(jù)不同物理原理或不同測量方法的一個(gè)或多個(gè)其它測量探頭組合即可。
如圖1中所示，兩個(gè)測量探頭10、11連接到用于評估測量信號(hào)的處理器12。在處 理器12與兩個(gè)測量探頭10、 11之間在任何情況下均布置有測量放大器19。
處理器12適于以下目的比較兩個(gè)測量探頭10、 11的測量值，以及確定第一測 量探頭10的測量值與第二測量探頭11的測量值的差值，特別是與溫度相關(guān)的差值。根 據(jù)該差值，處理器12通過分析方法確定聲速，并由此確定進(jìn)料部表面處的氣體溫度分布。 進(jìn)料部表面處的氣體溫度分布大致對應(yīng)于進(jìn)料部的表面溫度輪廓，這是因?yàn)?，從回?zé)崞?(regenerators)吹入鼓風(fēng)爐中的氣體根據(jù)逆流原理流動(dòng)通過鼓風(fēng)爐并在進(jìn)料部表面出現(xiàn)。 為了確定近表面氣體溫度分布，采用測量技術(shù)中使用的慣用分析方法，在此不再詳述。相反 地，重要的是，在根據(jù)圖1的實(shí)施例的示例的情況下，可得到通過不同測量方法獲得的測量 值，這提供了用于根據(jù)與溫度相關(guān)的測量值的差值確定鼓風(fēng)爐中進(jìn)料部的近表面氣體溫度 輪廓或表面溫度輪廓的前提條件。 處理器12還適于可以通過由第一和/或第二測量探頭10、11傳送到處理器12 的測量數(shù)據(jù)確定進(jìn)料部的形貌。出于此目的，使用基于電磁波操作的第一測量探頭10的與 溫度無關(guān)的測量數(shù)據(jù)是有利的。 處理器12連接到可視化系統(tǒng)和控制器20。使用可視化系統(tǒng)20，可形成表面形貌 和熱分布的二維或三維呈現(xiàn)。 為了控制測量探頭10、11，測量探頭10、11被機(jī)械連接到可借助于兩個(gè)定位馬達(dá) 22a、22b沿三個(gè)空間方向傾斜的定位裝置21。本發(fā)明不限于具體定位系統(tǒng)，而是一般性地 包括使進(jìn)料部表面可被掃描以能夠連續(xù)呈現(xiàn)表面形貌和熱分布的定位系統(tǒng)。定位裝置21 有利地使兩個(gè)測量探頭10、11可傾斜移動(dòng)。在實(shí)施例的特別優(yōu)選的示例中，定位裝置 采用傾斜設(shè)備18的形式，這在下文中參照圖2和3更詳細(xì)地描述。 如圖1中所示，兩個(gè)測量探頭10、11可由共同的定位裝置21移動(dòng)。測量探頭10、 11也可借助于分立的定位裝置而被獨(dú)立致動(dòng)。 定位馬達(dá)22a、22b在任何情況下均通過位置發(fā)送器23被連接到處理器12。位置 發(fā)送器23可例如采用旋轉(zhuǎn)式角度傳感器(rotary angle transducer)的形式。為了控制 兩個(gè)定位馬達(dá)22a、22b，定位馬達(dá)22a、22b通過控制信號(hào)放大器24被連接到處理器12。
為了冷卻并為了針對鼓風(fēng)爐氣氛進(jìn)行密封隔離，兩個(gè)測量探頭10、11可具有氣體 沖洗部(gas flushing)，特別是氮?dú)鉀_洗部25，該氣體沖洗部優(yōu)選地還沖洗、冷卻和清潔暴 露于鼓風(fēng)爐氣氛的探頭部分，特別是天線。 根據(jù)圖1的測量設(shè)備還可包括第三測量探頭(未示出)，第三測量探頭連接到處理 器12，并適于測量進(jìn)料部上方的氣體氣氛的平均溫度。 一個(gè)或多個(gè)測量探頭可以被提供用 于測量平均氣體溫度，或者一般性地用于測量鼓風(fēng)爐的上區(qū)域中的氣體溫度。
根據(jù)圖1的測量設(shè)備根據(jù)以下測量方法操作 兩個(gè)測量探頭10、11 一方面將電磁波(第一測量探頭10)并另一方面將聲波(第 二測量探頭11)施加于進(jìn)料部表面。由于定位馬達(dá)22a、23a的定位移動(dòng)，兩個(gè)測量探頭10、 11掃描進(jìn)料部的整個(gè)表面，由此獲得的測量數(shù)據(jù)被傳送到處理器12。這意味著，對于與鼓 風(fēng)爐中進(jìn)料部的距離的不同測量在任何情況下均通過兩個(gè)測量探頭10、11執(zhí)行，使用與溫 度無關(guān)的電磁波并使用與溫度相關(guān)的聲波。由于聲波的聲速受到氣體溫度的直接影響，因 此，不同的氣體溫度分布，尤其是在進(jìn)料表面處的氣體溫度分布，產(chǎn)生測量值的差值，該差 值可借助于使用第一測量探頭10執(zhí)行的雷達(dá)測量(在其它方面用作公差測量)而被確知。 根據(jù)該差值，借助于分析方法確定聲速并相應(yīng)地確定溫度。使用可傾斜的雷達(dá)和聲探頭借 助于組合方法掃描整個(gè)表面， 一方面形成表面輪廓，且另一方面形成爐進(jìn)料部的溫度輪廓。
由于隨著與進(jìn)料部表面的距離增大，氣體溫度分布變得平坦，因而測量鼓風(fēng)爐的 上區(qū)域中的氣體氣氛的平均溫度是可行的，使得在確定近表面的氣體溫度分布時(shí)，可慮及 鼓風(fēng)爐的上區(qū)域中的氣體氣氛對聲測量信號(hào)的影響。可借助于多于一個(gè)附加測量探頭確知 進(jìn)料部上方的氣體溫度分布，從而由此實(shí)現(xiàn)與近表面氣體溫度分布相關(guān)的更精確的結(jié)果。
對于確定近表面氣體溫度分布而言，測量鼓風(fēng)爐的上區(qū)域中的氣體氣氛的平均溫 度是有利的，但不是必須的。所獲得的近表面氣體溫度分布也就是與遠(yuǎn)離所述表面的氣體 氣氛的平均溫度的差值，所述差值對聲信號(hào)施加特性化影響。因此，在本發(fā)明的情況下，基 本上唯一重要的是，聲測量信號(hào)穿過氣體氣氛并在進(jìn)料表面處反射以確知溫度對聲信號(hào)的 影響。使用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備和/或根據(jù)本發(fā)明的方法執(zhí)行的測量因而實(shí)現(xiàn)了對相對氣體 溫度分布的確定，這種確定自身足以監(jiān)控鼓風(fēng)爐操作或者可進(jìn)而結(jié)合其它測量方法以得到 絕對溫度值。 根據(jù)對進(jìn)料表面處氣體溫度分布的測量，可得出與進(jìn)料部表面溫度相關(guān)的結(jié)論。 不過，近表面氣體溫度分布的測量具有的優(yōu)點(diǎn)是，氣體溫度是實(shí)際上與鼓風(fēng)爐操作中感興 趣的測量變量。此外，在進(jìn)料時(shí)，在引入相對較冷進(jìn)料的區(qū)域中的表面冷卻。即使在該區(qū)域 中的氣體溫度也由此受到影響，但其所受影響比進(jìn)料部表面溫度所受影響的程度小得多。
應(yīng)理解的是，當(dāng)掃描進(jìn)料部的表面時(shí)，兩個(gè)測量探頭10、11的移動(dòng)是相關(guān)的，使得 在進(jìn)料部表面上的一方面施加以電磁波且另一方面施加以聲波的相同測量區(qū)域的測量數(shù)據(jù)可進(jìn)行比較。 使用雷達(dá)探頭和超聲探頭具有的優(yōu)點(diǎn)在于，這些探頭可布置在上爐區(qū)域中并因此 可以以固定方式安裝在鼓風(fēng)爐的不經(jīng)受磨損的區(qū)域中。圖2中顯示出至少一個(gè)測量探頭的 布置的示例。第二測量探頭在圖2中未示出。在圖2中示出用于至少一個(gè)測量探頭的傾斜 設(shè)備18的布置，測量探頭被示出為處于兩個(gè)不同測量位置。在圖2中清楚可見測量探頭10 的測量束如何在進(jìn)料部27的表面上經(jīng)過并相應(yīng)地掃描進(jìn)料部27的輪廓。在圖2中進(jìn)一步 可見的是，測量設(shè)備和用于測量設(shè)備的傾斜設(shè)備18被布置在爐頂部，鄰近于用于進(jìn)料斜道 26的驅(qū)動(dòng)器，并處于進(jìn)料斜道26的出口的上方，且處于頂部上氣道27的上方，使得探頭或 一般性的測量系統(tǒng)位于直通流之外。
圖3中示出傾斜設(shè)備18的結(jié)構(gòu)。 傾斜設(shè)備18包括多件式殼體13，殼體13至少部分地具有旋轉(zhuǎn)對稱的構(gòu)造。殼體 13包括第一殼體部分14a，第一殼體部分14a布置于固定位置并以蓋形式封閉殼體13的頂 部。第一殼體部分14a連接到爐壁。殼體13包括相對于彼此可旋轉(zhuǎn)的第二和第三殼體部 分14b、14c。出于此目的，第二和第三殼體部分14b、14c形成第一旋轉(zhuǎn)面D"第一旋轉(zhuǎn)面D工 相對于第一殼體部分14a的縱軸在斜面上延伸。 相對于彼此可旋轉(zhuǎn)的各殼體半件或第二和第三殼體部分14b、14c之間的界限位 于在斜面上延伸的第一旋轉(zhuǎn)面D工中。借助于第一滾動(dòng)元件軸承28實(shí)現(xiàn)第二和第三殼體部 分14b、14c之間的可旋轉(zhuǎn)連接，第一滾動(dòng)元件軸承28布置于在斜面上延伸的第一旋轉(zhuǎn)面D工 中。滾動(dòng)元件軸承是球軸承。其它類型的滾動(dòng)元件軸承也是可行的。 滾動(dòng)元件軸承28是自密封的。自密封滾動(dòng)元件軸承28的結(jié)構(gòu)參照根據(jù)圖4的詳 圖進(jìn)行說明。雖然圖4示出連接第一和第二殼體部分14a、14b的第二滾動(dòng)元件軸承31的 一部分，不過第一滾動(dòng)元件軸承28以基本上對應(yīng)的方式被構(gòu)造。滾動(dòng)元件軸承31或28包 括內(nèi)滾道44a和外滾道44b。內(nèi)滾道44a被構(gòu)造為具有內(nèi)齒環(huán)32，在第一滾動(dòng)元件軸承28 的情況下不提供內(nèi)齒環(huán)32。如圖4中所示，內(nèi)滾道44a和外滾道44b在任何情況下均沿軸 向突出。由此，內(nèi)滾道44a突出超出外滾道44b的端面。外滾道44b突出超出內(nèi)滾道44a 的布置在滾動(dòng)元件軸承32和28的相反定位側(cè)上的端面。這形成內(nèi)滾道44a和外滾道44b 的錯(cuò)位結(jié)構(gòu)，如圖4中所示。附圖標(biāo)記45總是表示內(nèi)滾道44a和外滾道44b的突出部分。 在這種布置中，外滾道44b的突出區(qū)域45沿徑向向內(nèi)，內(nèi)滾道44a的突出區(qū)域45沿徑向向 外。在突出區(qū)域45的這些所示的沿徑向向內(nèi)或沿徑向向外的表面中的每個(gè)表面上，提供密 封唇46，密封唇46將內(nèi)滾道44a的端面與外滾道44b的端面密封隔離。更特別地，設(shè)置在 內(nèi)滾道44a上的密封唇46密封隔離外滾道44b的端面，而設(shè)置在外滾道44b上的密封唇46 密封隔離內(nèi)滾道44a的端面。 外滾道44b直接連接到、且特別是通過螺紋連接到第一殼體部分14a的殼體壁。隔 離套43包圍外滾道44b并沿外滾道44b的端面延伸直到其接近于內(nèi)滾道44a的密封唇46。 隔離套43延伸以覆蓋被提供用于將外滾道44b固定到第一殼體部分14a的孔47。內(nèi)滾道 44a連接到、且特別是通過螺紋連接到保持環(huán)29c。保持環(huán)29c連接到隔離套43，隔離套43 覆蓋被提供用于連接的孔48。在圖4中還可見被布置在斜面上的殼體壁部分30a，或錐形 殼體壁部分30a在斜面上沿徑向向內(nèi)延伸的，從而形成用于第一滾動(dòng)元件軸承28的支座。
將基底15連接到第三殼體部分14c的第三滾動(dòng)元件軸承35以與根據(jù)圖4的第二滾動(dòng)元件軸承32的對應(yīng)方式被構(gòu)造。 與根據(jù)圖4的第二滾動(dòng)元件軸承31形成對比的是，自密封第一滾動(dòng)元件軸承28 不具有內(nèi)齒環(huán)，而是連接到、且特別是通過螺紋連接到兩個(gè)保持環(huán)29a、29b，保持環(huán)29a、 29b —方面連接到內(nèi)滾道44a，另一方面連接到外滾道44b。 其它類型的自密封滾動(dòng)元件軸承或球軸承也是可行的。作為自密封滾動(dòng)元件軸承 的替代物，還可提供具有其它密封形式(例如采用V形環(huán)形式)的滾動(dòng)元件軸承。
為了結(jié)合第一滾動(dòng)元件軸承28用于連接允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第二和第三殼體部分 14b、14c，內(nèi)壁具有錐形構(gòu)造。錐形殼體壁部分由附圖標(biāo)記30a、30b表示并形成兩個(gè)相反布 置的環(huán)形支座表面，滾動(dòng)元件軸承28被布置或保持在這兩個(gè)環(huán)形支座表面之間。由此，殼 體至少部分地具有旋轉(zhuǎn)對稱構(gòu)造，也就是說，至少在環(huán)形支座表面的區(qū)域中具有旋轉(zhuǎn)對稱 構(gòu)造。在這種布置中，第二殼體部分14b的錐形殼體壁部分30a當(dāng)處于安裝完畢位置時(shí)沿 向下方向變窄。第三殼體部分14c的錐形殼體壁部分30b當(dāng)處于安裝完畢位置和圖3中所 示中間位置時(shí)沿向上方向變窄。兩個(gè)殼體部分14b、14c相應(yīng)地以雙錐方式構(gòu)造和布置。第 二和第三殼體部分14b、14c的外壁至少部分地為柱形。 第一滾動(dòng)元件軸承28的支座可通過不同方式形成?？扇缜八龅靥峁┗パa(bǔ)構(gòu)造 的錐形殼體壁部分30a、30b，其中錐形殼體壁部分30a、30b向內(nèi)突出進(jìn)入殼體中并與相反 布置的殼體壁一起形成環(huán)形支座表面。相應(yīng)的第二和第三殼體部分14b、14c的外壁可具有 柱形構(gòu)造。對于殼體壁，還可選擇不同的幾何形狀，例如，截錐形狀，特別是斜截錐形狀，其 中錐軸線以相對于截錐基面的角度延伸。 第二殼體部分14b以允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式連接到被布置于固定位置的第一殼體 部分14a。出于此目的，第一殼體部分14a和第二殼體部分14b—起形成第二旋轉(zhuǎn)面D2，第 二旋轉(zhuǎn)面D2垂直于第一殼體部分14a的縱軸k而延伸。在安裝完畢狀態(tài)下，第二旋轉(zhuǎn)面D2 水平延伸。殼體13具有隔離套43，隔離套43包圍殼體13的延伸進(jìn)入鼓風(fēng)爐中的部分。
為了以允許旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的方式連接第二殼體部分14b和第一殼體部分14a，提供具 有內(nèi)齒環(huán)32的第二滾動(dòng)元件軸承31。第二滾動(dòng)元件軸承31沿第二旋轉(zhuǎn)面D2延伸并且大 致水平布置。第二滾動(dòng)元件軸承31具有自密封構(gòu)造并包括保持環(huán)29c，保持環(huán)29c布置在 第二滾動(dòng)元件軸承31的殼體內(nèi)側(cè)上。其它用于第二滾動(dòng)元件軸承31的密封也是可行的。
為了驅(qū)動(dòng)第二殼體部分14b，提供第一馬達(dá)17a，特別是齒輪傳動(dòng)馬達(dá)，其連接到 第一殼體部分14a并具有與第二滾動(dòng)元件軸承31的內(nèi)齒環(huán)32嚙合的小齒輪33。第一馬 達(dá)17a在第一殼體部分14a中偏心布置，并在第一殼體部分14a的沿徑向向內(nèi)突出的保持 壁34上大致豎直豎立。第一馬達(dá)17a的其它布置也是可行的。 殼體13具有基底15，基底15在遠(yuǎn)離第一殼體部分14a的一側(cè)上封閉隔離殼體13。 第二和第三殼體部分14b、14c布置在基底15與第一殼體部分14a之間。殼體13的基底15 和第三殼體部分14c以允許旋轉(zhuǎn)的方式相連并形成第三旋轉(zhuǎn)面D3。第三旋轉(zhuǎn)面^平行于 基底15延伸或垂直于第三殼體部分14c的縱軸L3延伸。在如圖3中所示的中間位置，布 置于固定位置的第一殼體部分14a的縱軸k與第三殼體部分14c的縱軸L3形成為對準(zhǔn)的 線。在中間位置，基底15被布置為垂直于該線或者被布置為大致水平。在如圖2中所示的 傾斜位置，第三殼體部分14c的縱軸L3與縱軸L2成一定角度延伸。
為了在基底15與第三殼體部分14c之間旋轉(zhuǎn)連接，提供沿第三旋轉(zhuǎn)面L3延伸的第三滾動(dòng)元件軸承35。第三滾動(dòng)元件軸承35具有進(jìn)一步的內(nèi)齒環(huán)36并以自密封軸承的形 式構(gòu)造。在根據(jù)圖3的實(shí)施例的示例中，第三滾動(dòng)元件軸承采用球軸承的形式。第三滾動(dòng) 元件軸承35連接到保持環(huán)29d，保持環(huán)29d布置在第三滾動(dòng)元件軸承35的殼體內(nèi)側(cè)上。
為了驅(qū)動(dòng)第三殼體部分14c，提供第二馬達(dá)17b，特別是齒輪傳動(dòng)馬達(dá)，其支撐在 基底15上，并借助于小齒輪37與第三滾動(dòng)元件軸承35的內(nèi)齒環(huán)36嚙合。
基底15以防止相對旋轉(zhuǎn)的方式連接到處于固定位置的第一殼體部分14a。這意味 著，基底15不執(zhí)行任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而是相對于第一殼體部分14a被旋轉(zhuǎn)地固定。這使得第 二馬達(dá)17b可將驅(qū)動(dòng)力矩傳遞到第三殼體部分14c。第二馬達(dá)在基底15上偏心布置。
基底15與布置于固定位置的第一殼體部分14a之間的連接借助于扭矩架或扭矩 鏈16實(shí)現(xiàn)，扭矩架或扭矩鏈16 —方面固定連接到第一殼體部分14a，另一方面固定連接到 基底15。扭矩架16是抗旋轉(zhuǎn)的，并且固定基底15而使其不執(zhí)行任何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
扭矩鏈16還具有承載測量探頭10、11的功能。出于此目的，扭矩鏈16以傾斜聯(lián) 動(dòng)器，特別是抗旋轉(zhuǎn)傾斜聯(lián)動(dòng)器的形式被構(gòu)造，并且在第一殼體部分14a與基底15之間以 鉸接方式承載測量探頭10、 11。在過程中，扭矩架16形成為允許沿三個(gè)空間方向傾斜運(yùn)動(dòng) 的通用接頭類型。出于此目的，扭矩鏈16包括U形截面的第一固定部件38a和也是U形 截面的第二固定部件38b，固定部件38a、38b的開口側(cè)相互面對。在兩個(gè)固定部件38a、38b 之間布置傾斜聯(lián)動(dòng)器39，聯(lián)動(dòng)器39與U形固定部件38a、38b的開口側(cè)的每一個(gè)均鉸接連 接。在這種布置中，圖3中以示意性方式所示出的鉸接連接形成為使得兩個(gè)固定部件38a、 38b可沿所有空間方向相對于彼此進(jìn)行傾斜運(yùn)動(dòng)。更特別地，上固定部件38a固定連接到處 于固定位置的第一殼體部分14a。下固定部件38b以固定方式連接到測量探頭10的測量 頭和基底15。測量頭40又連接到天線或探頭觸角41，天線或探頭觸角41通過設(shè)置在基底 15中的開口 42從殼體13中伸出。開口 42通過密封板43而密封隔離于鼓風(fēng)爐氣氛。
圖3中所示傾斜設(shè)備18應(yīng)被理解為作為示例。其它隨基底15傾斜運(yùn)動(dòng)的傾斜聯(lián) 動(dòng)器也是可行的。扭矩鏈16的兩個(gè)功能，即，基底15與第一殼體部分14a之間的抗旋轉(zhuǎn)連 接和測量探頭10、11的鉸接安裝，也可獨(dú)立執(zhí)行。這意味著，基底15借助于抗旋轉(zhuǎn)傾斜聯(lián) 動(dòng)器連接到第一殼體部分14a，而且，獨(dú)立于此，測量探頭10固定到基底15。
在第一殼體部分14a與基底15之間的抗旋轉(zhuǎn)連接具有的優(yōu)點(diǎn)是，測量探頭10不 旋轉(zhuǎn)，而是僅傾斜。因此，可相對簡單地借助于在此未示出的柔性引線而在探頭與評估單元 或處理器12之間形成電連接。如果測量探頭的不可旋轉(zhuǎn)布置的優(yōu)點(diǎn)不存在并且測量探頭 的電連接被布置為允許探頭旋轉(zhuǎn)，則將基底15和第三殼體部分14c構(gòu)造為單一部件以及為 第三殼體部分14c另行提供驅(qū)動(dòng)器也是可行的。
根據(jù)圖3的傾斜設(shè)備的功能如下 由于上馬達(dá)17a的操作，第二殼體部分14b繞第二殼體部分14b的縱軸!^旋轉(zhuǎn)，第 二殼體部分14b的縱軸L2與布置于固定位置的第一殼體部分的縱軸對準(zhǔn)。沿在斜面上 延伸的第一旋轉(zhuǎn)面D工執(zhí)行的第三殼體部分14c的進(jìn)一步旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)疊加于沿第二旋轉(zhuǎn)面D2 進(jìn)行的第二殼體部分14b的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。出于此目的，第三殼體部分14c通過下馬達(dá)17b驅(qū) 動(dòng)，使得下殼體部分14c繞(可傾斜的)縱軸L3旋轉(zhuǎn)。這導(dǎo)致在第二殼體部分14b與第三 殼體部分14c之間的相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且由于第一旋轉(zhuǎn)面D工處于斜面上，因而導(dǎo)致基底15 的傾斜運(yùn)動(dòng)。由于基底15以抗旋轉(zhuǎn)方式連接到第一殼體部分14a，因而基底15僅執(zhí)行傾
12斜運(yùn)動(dòng)，而不執(zhí)行繞縱軸L3的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。第二和第三殼體部分14b、14c通過兩個(gè)馬達(dá)17a、 17b而沿相反的方向被驅(qū)動(dòng)。兩個(gè)殼體部分14b、 14c也可沿相同的方向，特別是以不同旋轉(zhuǎn) 速度，被驅(qū)動(dòng)?？傮w上，對可能的控制可自由編程，使得傾斜設(shè)備的不同傾斜運(yùn)動(dòng)可通過對 馬達(dá)的適當(dāng)控制而實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)?shù)谝恍D(zhuǎn)面D工例如以相對于縱軸1^丄2成30°的角度布置時(shí)，測量探頭10可由 于兩個(gè)殼體部分14b、14c之間的相對運(yùn)動(dòng)而傾斜60。的角度。第一旋轉(zhuǎn)面D工采用其它角 度也是可行的。旋轉(zhuǎn)面D工可特別地包括相對于縱軸LpL2成〉0°且<90°的角度。
殼體13因而包括可相對于彼此旋轉(zhuǎn)的至少三個(gè)殼體部分，也就是，沿三個(gè)旋轉(zhuǎn)面 Dp^、D3相對于彼此以可旋轉(zhuǎn)方式相連的第二和第三殼體部分14b、14c和基底15。在中間 位置，也就是測量探頭10不傾斜且各縱軸k、 L2和L3對準(zhǔn)的位置，第二和第三旋轉(zhuǎn)面平行 布置，特別是水平布置。在這種布置中，第二和第三旋轉(zhuǎn)面各自被布置在第二和第三殼體部 分14b、14c的沿軸向的外端。布置在第二和第三殼體部分14b、14c之間的第一旋轉(zhuǎn)面D工布 置在相對于縱軸或第二旋轉(zhuǎn)面D2的斜面上。由于第二和第三殼體部分14b、14c之間的 相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，第三旋轉(zhuǎn)面D3根據(jù)第一旋轉(zhuǎn)面D！的傾斜角度傾斜。在圖2中借助于由虛線 所示的測量束指示傾斜位置。 在根據(jù)圖3的實(shí)施例的示例中，傾斜設(shè)備配備有一個(gè)測量探頭10。傾斜設(shè)備18也 可配備有兩個(gè)或多于兩個(gè)測量探頭。由此，傾斜設(shè)備18適于作為用于根據(jù)圖1的測量設(shè)備 的采用雷達(dá)探頭和超聲探頭形式的兩個(gè)測量探頭10、11的定位元件。這兩個(gè)測量探頭10、 11可在根據(jù)圖3的殼體13中相鄰布置，并安裝在相同的扭矩鏈16上。殼體13中兩個(gè)測量 探頭10、11采用不同布置也是可行的。 傾斜設(shè)備18的旋轉(zhuǎn)連接允許簡單地沿徑向密封旋轉(zhuǎn)面。在這種布置中，設(shè)備的相 同部分在傾斜運(yùn)動(dòng)過程中保持被覆蓋，從而使沉積的灰塵和污物不會(huì)透入密封面中。結(jié)果， 在測量頭或者探頭頭40或多個(gè)頭周圍的空間可使用諸如氮?dú)獾臍怏w而密封隔離于鼓風(fēng)爐 氣氛。同時(shí)，氮?dú)饫鋮s敏感性電子部件，防止過熱，并可利用探頭觸角(未示出)中的開口 排出而進(jìn)入鼓風(fēng)爐中，以保護(hù)位于此處的天線免于粘塵。 在測量設(shè)備的所有特征均具有創(chuàng)新性的情況下，結(jié)合這些特征公開所述傾斜設(shè)備 18并要求保護(hù)所述傾斜設(shè)備18。由于傾斜設(shè)備18也可用于其它測量探頭，例如常規(guī)測量 探頭，因此，在傾斜設(shè)備18具有創(chuàng)新性的情況下，還獨(dú)立于根據(jù)圖1的測量設(shè)備而公開傾斜 設(shè)備18并要求保護(hù)傾斜設(shè)備18。附圖標(biāo)記列表
10第一測量探頭11第二測量探頭12處理器13殼體14a第一殼體部分14b第二殼體部分14c第三殼體部分15基底16扭矩鏈0091]17a第一齒輪傳動(dòng)馬達(dá)
0092]17b第二齒輪傳動(dòng)馬達(dá)
0093]18傾斜設(shè)備
0094]19測量放大器
0095]20可視化系統(tǒng)和控制器
0096]21定位裝置
0097]22a定位馬達(dá)
0098]22b定位馬達(dá)
0099]23位置發(fā)送器
0100]24控制信號(hào)放大器
0101]25氣體沖洗部
0102]26進(jìn)料斜道
0103]27頂部上氣道
0104]28第一滾動(dòng)元件軸承
0105]29a，b，c，d保持環(huán)
0106]30a，b錐形殼體壁部分
0107]31第二滾動(dòng)元件軸承
0108]32內(nèi)齒環(huán)
0109]33小齒輪
0110]34保持壁
0111 ]35第三滾動(dòng)元件軸承
0112]36內(nèi)齒環(huán)
0113]37小齒輪
0114]38a，b固定部件
0115]39傾斜聯(lián)動(dòng)器
0116]40測量頭
0117]41天線
0118]42開口
0119]43隔離套
0120]44a內(nèi)滾道
0121]44b外滾道
0122]45突出區(qū)域
0123]46密封唇
0124]47孔
0125]48孔
權(quán)利要求
一種用于鼓風(fēng)爐的測量設(shè)備，其具有用于發(fā)送和接收電磁波的至少一個(gè)第一測量探頭(10)，其特征在于，用于發(fā)送和接收聲波的至少一個(gè)第二測量探頭(11)，第一和第二測量探頭(10，11)被連接到用于以一方式評估測量數(shù)據(jù)的處理器(12)，該方式使得第一和第二測量探頭(10，11)的測量數(shù)據(jù)的與溫度相關(guān)的差值被設(shè)置為為了確知所述鼓風(fēng)爐中的進(jìn)料部的表面處的氣體溫度分布而被確定。
2. 如權(quán)利要求l所述的設(shè)備，其特征在于，所述處理器(12)適于使得所述進(jìn)料部的表面輪廓借助于從第一和/或第二測量探頭 (10， 11)傳送到所述處理器(12)的所述測量數(shù)據(jù)可確知。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于， 第一測量探頭(10)包括雷達(dá)探頭或光學(xué)探頭。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于， 第二測量探頭(11)包括聲探頭或超聲探頭。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，至少一個(gè)第三測量探頭被連接到所述處理器(12)，以測量所述進(jìn)料部的上方的氣體氣 氛的平均溫度。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，為了掃描所述進(jìn)料部的表面，所述測量探頭(lO，ll)被可移動(dòng)地布置，從而能夠連續(xù) 呈現(xiàn)所述進(jìn)料部的測量輪廓。
7. —種鼓風(fēng)爐，其具有如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的測量設(shè)備。
8. 如權(quán)利要求7所述的鼓風(fēng)爐，其特征在于， 所述測量探頭(10， 11)被安裝在所述鼓風(fēng)爐的上區(qū)域中。
9. 一種用于鼓風(fēng)爐的測量方法，其中，使用至少兩個(gè)不同的測量探頭(10，11)，一方面 以電磁波、另一方面以聲波掃描進(jìn)料部的表面，確定所述不同的測量探頭(10， 11)的測量 數(shù)據(jù)的與溫度相關(guān)的差值，以確知所述鼓風(fēng)爐中的進(jìn)料部的表面處的氣體溫度分布。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于， 確定所述進(jìn)料部的表面輪廓。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的方法，其特征在于， 通過另外的測量探頭測量所述進(jìn)料部的上方的氣體氣氛的平均溫度。
12. —種用于至少一個(gè)測量探頭(10， 11)的傾斜設(shè)備，其具有多件式且至少部分旋轉(zhuǎn) 對稱的殼體(13)，所述殼體(13)包括布置于固定位置的第一殼體部分(14a)以及至少兩 個(gè)相對于彼此可旋轉(zhuǎn)的第二和第三殼體部分(14b，14c)，第二和第三殼體部分(14b，14c) 形成相對于第一殼體部分(14a)的縱軸l^在斜面上延伸的第一旋轉(zhuǎn)面Dp第二和/或第三 殼體部分(14b，14c)被驅(qū)動(dòng)以旋轉(zhuǎn)，并且所述測量探頭(lO，ll)以鉸接方式被安裝在第一 殼體部分(14a)與所述殼體(13)的基底(15)之間。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于， 第二和第三殼體部分(14b，14c)均為錐形構(gòu)造。
14. 如權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備，其特征在于，第一殼體部分(14a)和第二殼體部分(14b)被可旋轉(zhuǎn)地連接，并形成垂直于第一殼體部分(14a)的縱軸延伸的第二旋轉(zhuǎn)面D2。
15. 如權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述殼體(13)的基底(15)和第三殼體部分(14c)被可旋轉(zhuǎn)地連接，并形成平行于所 述基底(15)延伸的第三旋轉(zhuǎn)面03。
16. 如權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述至少一個(gè)測量探頭(10， 11)借助于扭矩鏈(16) —方面以防止相對旋轉(zhuǎn)的方式被 連接到所述殼體(13)的基底(15)，且另一方面以防止相對旋轉(zhuǎn)的方式被連接到第一殼體 部分(14a)。
17. 如權(quán)利要求12至16中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，第一馬達(dá)(17a)被連接到第一殼體部分(14a)，并驅(qū)動(dòng)第二殼體部分(14b)。
18. 如權(quán)利要求12至17中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，第二馬達(dá)(17b)被連接到所述殼體(13)的基底(15)，并驅(qū)動(dòng)第三殼體部分(14c)。
19. 如權(quán)利要求12至18中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述殼體(13)包括至少一個(gè)沖洗連接部，用于供應(yīng)氣體以冷卻和/或密封隔離所述殼 體(13)。
20. —種鼓風(fēng)爐，其具有如權(quán)利要求12至19中任一項(xiàng)所述的傾斜設(shè)備(18)。
21. 如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中被提供有至少一個(gè)如權(quán)利要求12至 19中任一項(xiàng)所述的傾斜設(shè)備，其中第一和/或第二測量探頭(10， 11)被布置在所述傾斜設(shè) 備中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于鼓風(fēng)爐的測量設(shè)備和測量方法、具有這種設(shè)備的鼓風(fēng)爐和用于至少一個(gè)測量探頭的傾斜設(shè)備。該測量設(shè)備具有用于發(fā)送和接收電磁波的至少一個(gè)第一測量探頭(10)。本發(fā)明的區(qū)別在于用于發(fā)送和接收聲波的至少一個(gè)第二測量探頭(11)，第一和第二測量探頭(10，11)連接到用于以一方式評估測量數(shù)據(jù)的處理器(12)，該方式使得第一和第二測量探頭(10，11)的測量數(shù)據(jù)的與溫度相關(guān)的差值被設(shè)置為，為了確知所述鼓風(fēng)爐中的進(jìn)料部的表面處的氣體溫度分布而被確定。
文檔編號(hào)F27B1/28GK101749932SQ200910260658
公開日2010年6月23日 申請日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者弗蘭茲·約瑟夫·伊尼希 申請人:Z&J技術(shù)有限公司