[发明专利]一种高炉铁水硅含量在线快速检测装置

权利要求书

1.一种高炉铁水硅含量在线快速检测装置，其特征在于：装置安装在铁水沟(26)正上方，由铁水样在线采集系统、激光发射系统、时序控制系统、光谱采集与探测系统、同轴采集光路系统组成，各系统均与计算机相连；计算机内设有定量化分析系统，包括光谱背景去除、谱峰识别、特征谱线提取、已开发的定标模型及硅含量计算模块，能实现光谱的自动解析和硅元素含量推算，在短时间内准确给出当前铁水中硅元素的含量。

2.根据权利要求1所述的一种高炉铁水硅含量在线快速检测装置，其特征在于：其中所述铁水样在线采集系统包括样品勺(27)、连接杆(19)、升降机(17)、激光测距仪(24)、第二数据线(25)和第四信号线(22)；

所述样品勺(27)的形状为圆柱形、圆台形或棱柱形，上表面开口，下表面封闭，材质为铸铁或耐高温陶瓷材料；所述连接杆(19)为连接样品勺(27)与升降机(17)的金属杆，材质为高温合金，其中连接杆(19)与样品勺(27)的连接方式为焊接，与升降机的连接方式为机械固定；所述升降机(17)可以驱动连接杆(19)与其连接的样品勺(27)上下移动，同时可以驱动连接杆(19)进行转动，升降机(17)与计算机(21)之间通过第四信号线(22)进行信号传输；所述激光测距仪(24)固定在样品勺正上方，通过激光测距仪(24)测量其与样品勺内铁水液面之间的垂直距离，将距离信息通过第二数据线(25)反馈到升降机(17)并驱动升降机(17)对样品勺位置进行微调，使得每一次检测时铁水液面位置在空间上始终处于设定高度。

3.根据权利要求1所述的一种高炉铁水硅含量在线快速检测装置，其特征在于：所述激光发射系统由激光器电源(18)、激光器腔体(14)、第二信号线(13)和第三信号线(20)组成；待样品勺(27)位置调整完毕后，计算机(21)发出激发信号通过第三信号线(20)传递给激光器电源(18)，激光器电源(18)通过第二信号线(13)传递给激光器腔体(14)，激光器腔体(14)随即发出多束脉冲激光，沿水平方向传播。

4.根据权利要求1所述的一种高炉铁水硅含量在线快速检测装置，其特征在于：所述时序控制系统由时序控制器(3)、第五信号线(28)和第一信号线(7)组成，所述时序控制器(3)通过第五信号线(28)和第一信号线(7)分别连接激光器电源(18)和光电探测器(2)，作用是控制激光器电源(18)与光电探测器(2)之间的工作延迟；激光器每触发一次就通过第五信号线(28)传递一个电信号给时序控制器(3)，时序控制器(3)在一定时间延迟后通过第一信号线(7)传递一个电信号给光电探测器(2)，通过时序控制器(3)触发光电探测器(2)开始探测光谱强度。

5.根据权利要求1所述的一种高炉铁水硅含量在线快速检测装置，其特征在于：所述光谱采集与探测系统由光收集器(8)、光纤(5)、光谱仪(1)、光电探测器(2)和第一数据线(4)组成；光收集器(8)安装在采集凸透镜(9)正上方，等离子体发射光线被光收集器(8)收集并耦合进入光纤(5)，通过光纤(5)传导进入光谱仪(1)狭缝入口，光谱仪(1)通过光栅对等离子体发射光线进行分光，光电探测器(2)在接收到时序控制器(3)的电信号后对等离子体发射光谱进行强度检测，并将检测结果通过第一数据线(4)传输到计算机(21)。