一种炉膛温度的测量方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种炉膛温度的测量系统及方法，测量系统包括：声波发生装置、声波接收装置、控制器、功率放大器、信号调理器和多通道数据采集卡，声波发生装置包括：电动声源和第一声波换能器，声波接收装置包括：第二声波换能器。控制器产生的频率可调声信号通过电动声源发射出相对应的测量声波信号，第一声波换能器和第二声波换能器均接收该测量声波信号，并转换为相对应的电压信号输出至控制器，控制器对自身产生的频率可调声信号和多通道数据采集卡采集的电压信号采用互相关算法，得到声波飞渡时间，并根据该声波飞渡时间得到炉膛温度。本发明专利技术有效解决了传统声波测温技术存在的高压气动声源的密封圈容易泄漏且声信号频率固定等问题。

A Measuring Method and System of Furnace Temperature

【技术实现步骤摘要】
一种炉膛温度的测量方法及系统
本专利技术涉及炉膛温度测量
，更具体的说，涉及一种炉膛温度的测量系统及方法。
技术介绍
锅炉在运行过程中，往往会在内部形成非均匀温度场，造成受热面吸热偏差，严重时甚至发生爆管，因此，准确地测量复杂环境下的炉膛温度在实际工程中有重要意义。所谓炉膛温度是指锅炉炉膛内火焰或热烟气的温度，现有采用接触式测量技术测量炉膛温度的方法有以下几种：1、采用炉膛烟温探针测量，受耐温限制，一般炉膛烟温探针仅在锅炉启动时伸入炉膛，通过测量出口烟气温度来测量炉膛温度，当烟温达到一定值时，必须马上退出炉膛，因此，其允许使用的温度范围和作用有限。2、采用铠装热电偶测量，其原理是将两种不同成份的导体(称为热电偶丝材或热电极)两端结合成回路，当两个接合点的温度不同时，会在回路中产生电动势，这种现象称为热点效应，而这种电动势称为热电势。铠装热电偶就是利用这种原理进行温度测量，但是只能实现点的测量，无法满足二维截面上多点测量要求。3、采用红外测温，红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号，该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炉膛温度的测量系统，其特征在于，包括：用于安装在炉墙侧壁上声波发射测点的声波发生装置，所述声波发生装置包括：电动声源和第一声波换能器；用于安装在所述炉墙侧壁上声波接收测点的声波接收装置，所述声波接收装置包括：第二声波换能器；控制器，用于产生频率可调声信号；分别与所述控制器和所述电动声源连接的功率放大器，所述功率放大器用于对所述频率可调声信号进行放大，并将放大声信号输出至所述电动声源，由所述电动声源发射相对应的测量声波信号，所述第一声波换能器接收所述测量声波信号，并将所述测量声波信号转换为对应的第一电压信号，所述第二声波换能器接收所述测量声波信号，并将所述测量声波信号转换为对应的第二电压...

【技术特征摘要】
1.一种炉膛温度的测量系统，其特征在于，包括：用于安装在炉墙侧壁上声波发射测点的声波发生装置，所述声波发生装置包括：电动声源和第一声波换能器；用于安装在所述炉墙侧壁上声波接收测点的声波接收装置，所述声波接收装置包括：第二声波换能器；控制器，用于产生频率可调声信号；分别与所述控制器和所述电动声源连接的功率放大器，所述功率放大器用于对所述频率可调声信号进行放大，并将放大声信号输出至所述电动声源，由所述电动声源发射相对应的测量声波信号，所述第一声波换能器接收所述测量声波信号，并将所述测量声波信号转换为对应的第一电压信号，所述第二声波换能器接收所述测量声波信号，并将所述测量声波信号转换为对应的第二电压信号；分别与所述第一声波换能器、所述第二声波换能器连接的信号调理器，所述信号调理器用于对所述第一电压信号和所述第二电压信号进行滤波和放大，并输出滤波和放大后的第一电压信号和第二电压信号；分别与所述控制器和所述信号调理器连接的多通道数据采集卡，所述多通道数据采集卡用于采集所述信号调理器输出的滤波和放大后的第一电压信号和第二电压信号，并输出至所述控制器；所述控制器用于对所述频率可调声信号，以及通过所述多通道数据采集卡采集的滤波和放大后的第一电压信号和第二电压信号，采用互相关算法，得到所述第一声波换能器和所述第二声波换能器之间的声波飞渡时间，并根据所述声波飞渡时间得到炉膛温度。2.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述多通道数据采集卡具有多个输入端和多个输出端，多个所述输入端和多个所述输出端的数量相等，且均等于所述第一声波换能器和所述第二声波换能器的数量之和，每一个所述输入端连接一个所述第一声波换能器或一个所述第二声波换能器。3.根据权利要求1所述的测量系统，其特征在于，所述声波发生装置还包括：第一陶瓷热电偶，所述声波接收装置还包括：第二陶瓷热电偶；所述第一陶瓷热电偶和所述第二陶瓷热电偶均与所述信号调理器连接，所述第一陶瓷热电偶和所述第二陶瓷热电偶用于测量炉墙向火侧的壁温，并将所述壁温通过所述信号调理器和所述多通道数据采集卡输出至所述控制器，由所述控制器根据所述壁温进行炉膛内温度场重建。4.根据权利要求3所述的测量系统，其特征在于，所述多通道数据采集卡具有多个输入端和多个输出端，多个所述输入端和多个所述输出端的数量相等，且均等于所述第一声波换能器、所述第二声波换能器、所述第一陶瓷热电偶以及所述第二陶瓷热电偶的数量之和，每一个所述输入端连接一个所述第一声波换能器、所述第二声波换能器、所述第一陶瓷热电偶以及所述第二陶瓷热电偶中的任意一种。5.根据权利要求4所述的测量系统，其特征在于，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永生，沈国清，陈彦桥，张世平，李佃，王亮，范国朝，谢云辰，
申请(专利权)人：国电科学技术研究院有限公司，华电永宏北京能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32