一种电石炉水循环监测系统

技术领域

本发明涉及电石炉技术领域，具体为一种电石炉水循环监测系统。

背景技术

电石炉是生产电石的主要设备。在电石炉内由于电弧发出的高温使炉料熔化反应而生成电石，为了延长电石炉的使用寿命，在其内部构建了循环冷却水系统。

目前现有的电石炉冷却水循环监测系统只能够监测冷却水的温度和流量，无法对冷却水管道和冷却水进行较为全面的监测，安全性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电石炉水循环监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种电石炉水循环监测系统，包括监控台、监测模块以及数据传输塔，所述监控台的内部设置有监测软件，所述监测软件包括水垢监测单元、泄漏监测单元以及水质监测单元。

作为本发明优选的方案，所述监控台与数据传输塔之间通过光纤连接在一起，所述监测模块通过无线通信网络与数据传输塔连接在一起。

作为本发明优选的方案，所述监测模块包括各种具有无线传输功能的流量传感器、温度传感器、电流传感器、EMAT传感器、电流传感器、检测电极以及电位计，且检测电极包括使用滴汞材料的研究电极、使用铂材料作为辅助电极以及使用甘汞材料的参比电极。

作为本发明优选的方案，所述水垢监测单元的具体分析步骤为：监测模块将监测数据输入监控台中的监测软件中，水垢监测单元会将监测模块监测到的电极电位来计算出冷却管道剩余电荷量Q，用冷却管道剩余电荷量Q与冷却水饱和溶液的电荷值Q

作为本发明优选的方案，所述泄漏监测单元的具体分析步骤为：测模块将监测数据输入监控台中的监测软件中，泄漏监测单元将监测模块监测到的冷却水的流量和温度送入DCS公式中，并将计算结果与泄漏阈值进行对比，当计算结果＜0.5时，则判断为冷却水没有泄漏，当0.5＜计算结果＜0.8时，轻微泄漏，当计算结果＞0.8时，则判断为冷却水泄漏严重。

作为本发明优选的方案，所述水质监测单元的具体分析步骤为：监测模块将监测数据输入监控台中的监测软件中，水质监测单元会分析监测模块检测到的电流强度，当监测模块检测到的冷却水电流强度在单位时间内上升0.0125mA时，表明冷却水中的杂质较大，容易影响冷却管道的换热，需要更换冷却水。

作为本发明优选的方案，所述冷却水饱和溶液的电荷值Q

作为本发明优选的方案，所述水垢厚度曲线图的构建方法为：将冷却管道的材料参数、壁厚带入固体频散公式中，计算出SH波在水垢中的频散曲线，从频散曲线中提取出模态曲线，并绘制在不同水垢厚度下的频散曲线图，从中找到高低两个频率，根据频散曲线图绘制处在高低两个频率下群速度与水垢厚度变化曲线图。

作为本发明优选的方案，所述DCS公式为

作为本发明优选的方案，所述固体频散公式为

本发明中通过监测模块将监测数据输入监控台中的监测软件中，水垢监测单元会将监测模块监测到的电极电位来计算出冷却管道剩余电荷量Q，用冷却管道剩余电荷量Q与冷却水饱和溶液的电荷值Q

附图说明

图1为本发明整体硬件结构示意图；

图2为本发明系统方框结构示意图。

图中：1、监控台；2、监测模块；3、数据传输塔；4、监测软件；5水、垢监测单元；6、泄漏监测单元；7、水质监测单元。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述，给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例，请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：

一种电石炉水循环监测系统，包括监控台1、监测模块2以及数据传输塔3，监控台1的内部设置有监测软件4，监测软件4包括水垢监测单元5、泄漏监测单元6以及水质监测单元7。

进一步的，监控台1与数据传输塔3之间通过光纤连接在一起，监测模块2通过无线通信网络与数据传输塔3连接在一起。

进一步的，监测模块2包括各种具有无线传输功能的流量传感器、温度传感器、电流传感器、EMAT传感器、电流传感器、检测电极以及电位计，且检测电极包括使用滴汞材料的研究电极、使用铂材料作为辅助电极以及使用甘汞材料的参比电极。

进一步的，水垢监测单元5的具体分析步骤为：监测模块2将监测数据输入监控台1中的监测软件4中，水垢监测单元5会将监测模块2监测到的电极电位来计算出冷却管道剩余电荷量Q，用冷却管道剩余电荷量Q与冷却水饱和溶液的电荷值Q

进一步的，泄漏监测单元6的具体分析步骤为：测模块2将监测数据输入监控台1中的监测软件4中，泄漏监测单元6将监测模块2监测到的冷却水的流量和温度送入DCS公式中，并将计算结果与泄漏阈值进行对比，当计算结果＜0.5时，则判断为冷却水没有泄漏，当0.5＜计算结果＜0.8时，轻微泄漏，当计算结果＞0.8时，则判断为冷却水泄漏严重。

进一步的，水质监测单元7的具体分析步骤为：监测模块2将监测数据输入监控台1中的监测软件4中，水质监测单元7会分析监测模块2检测到的电流强度，当监测模块2检测到的冷却水电流强度在单位时间内上升0.0125mA时，表明冷却水中的杂质较大，容易影响冷却管道的换热，需要更换冷却水。

进一步的，冷却水饱和溶液的电荷值Q

进一步的，水垢厚度曲线图的构建方法为：将冷却管道的材料参数、壁厚带入固体频散公式中，计算出SH波在水垢中的频散曲线，从频散曲线中提取出模态曲线，并绘制在不同水垢厚度下的频散曲线图，从中找到高低两个频率，根据频散曲线图绘制处在高低两个频率下群速度与水垢厚度变化曲线图。

进一步的，DCS公式为

进一步的，固体频散公式为

具体实施案例：

将监测模块2安装在冷却管道内，启动监测模块2，使监测模块2通过无线通信网络与数据传输塔3相连接，监测模块2将监测数据输入监控台1中的监测软件4中，从冷却管道中抽取冷却水样本，然后浓缩至过饱和状态，恒温状态下静置一段时间后，利用交流电桥法，来测定冷却水保护溶液的等效电容C，利用精准的电压计来测量冷却水饱和溶液与地面之间的电位φ，将等效电容C和电位φ带入Q

水垢监测单元5将冷却管道的材料参数、壁厚带入固体频散公式

水垢监测单元5会将监测模块2监测到的电极电位来计算出冷却管道剩余电荷量Q，用冷却管道剩余电荷量Q与冷却水饱和溶液的电荷值Q

泄漏监测单元6将监测模块2监测到的冷却水的流量和温度送入DCS公式

水质监测单元7会分析监测模块2检测到的电流强度，当监测模块2检测到的冷却水电流强度在单位时间内上升0.0125mA时，表明冷却水中的杂质较大，容易影响冷却管道的换热，需要更换冷却水。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。