装入物的表面轮廓检测装置及操作方法与流程

本发明涉及用于对堆积在各种设备的容器内的装入物的表面轮廓进行三维检测的检测装置。另外，本发明涉及使用所述检测装置进行操作的方法。

背景技术：

1、已知一种检测装置，其用于向高炉内的铁矿石、焦炭、转炉内的钢水、料斗内的煤、焚烧炉内的垃圾、筒仓等储藏库内的谷物类等在各种设备的容器中装入并堆积的装入物的表面发送检测波，并且接收其反射波来检测装入物的表面轮廓。

2、例如在高炉中，通常从炉顶交替装入铁矿石和焦炭，以装入物的表面轮廓成为沙漩涡那样的倒锥状的方式进行装入操作。在这样的高炉中，通过使铁矿石、焦炭形成适当的堆积状态，能够使炉内的气流稳定，降低燃料费、延长炉体的寿命。为了获得适当的堆积状态，需要在短时间内准确地测定铁矿石、焦炭的表面轮廓，并将铁矿石、焦炭补给到预先求出的理论堆积状态、即“理论堆积轮廓”。

3、为了检测这样的高炉内装入物的表面轮廓，本申请人之前也提出专利文献1所示的检测装置。在专利文献1所记载的检测装置中，使用使检测波的反射面向高炉侧的倾斜角度可变的角度可变反射板和角度固定反射板，并且将角度可变反射板及角度固定反射板安装在相对于高炉的开口部水平地转动的旋转板上，通过使旋转板转动，从而迅速线状或面状地检测堆积在高炉内的装入物的表面轮廓。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1：日本专利第6857933号公报

技术实现思路

1、发明欲解决的技术问题

2、在专利文献1的检测装置中，构成为一边使旋转板转动，一边通过角度可变反射板的倾斜角度向高炉的径向发送检测波。因此，需要用于使旋转板转动的马达(专利文献1的图2的附图标记113)和用于改变角度可变反射板的倾斜角度的马达(专利文献1的图2的附图标记125)这两个马达。另外，用于控制马达的控制单元也需要两个。

3、本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于使用于对装入物的表面轮廓进行三维检测的装置结构更简化，从而提供廉价的检测装置。本发明的目的还在于提供使用这样的检测装置，基于检测结果向设备的容器供给装入物的操作方法。

4、用于解决问题的技术手段

5、为了解决上述课题，本发明提供下述(1)～(9)的装入物的表面轮廓检测装置。

6、(1)一种装入物的表面轮廓检测装置的特征在于，所述检测装置设置于各种设备的容器的开口，通过所述开口向供给并堆积于所述容器的装入物的表面发送检测波，并接收由所述表面反射后的所述检测波，来检测所述装入物的表面轮廓，

7、所述检测装置具备：

8、收发单元，所述收发单元发送并接收所述检测波；

9、天线，所述天线与所述收发单元连接，发送并接收所述检测波；

10、周向扫描单元，所述周向扫描单元在所述容器的周向上扫描所述检测波；以及

11、径向扫描单元，所述径向扫描单元通过角度可变反射板的倾动而在所述容器的径向上扫描所述检测波，并且，

12、所述径向扫描单元通过由驱动所述周向扫描单元的驱动源驱动的摆动机构和花键来使所述角度可变反射板倾动，并且，

13、使所述周向扫描单元与所述径向扫描单元协作，一边利用所述检测波在所述容器的周向上进行扫描，一边在所述容器的径向上进行扫描。

14、(2)根据(1)所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，所述摆动机构是横动凸轮或曲柄机构。

15、(3)根据(2)所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，与所述花键分开地单独驱动所述横动凸轮。

16、(4)根据(1)～(3)中任一项所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

17、所述检测装置设置旋转壳体，所述旋转壳体在与所述容器对置的底面形成有开口。

18、(5)根据(4)所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，在所述旋转壳体内容纳所述天线，且不使所述天线旋转。

19、(6)根据(4)所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

20、在所述旋转壳体内，容纳将来自所述天线的所述检测波向角度固定反射板输送的角度固定板、所述角度可变反射板、以及与所述角度可变反射板连结的连杆机构，并且使所述角度固定反射板和所述角度可变反射板和所述连杆机构同时旋转。

21、(7)根据(4)所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

22、利用由使所述检测波透过的耐热材料构成的隔热材料覆盖所述旋转壳体的所述开口，并且沿着半径方向从所述容器侧对所述隔热材料喷出吹扫气体，来除去附着于所述隔热材料的粉尘。

23、(8)根据(4)所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，具备：

24、外箱，所述外箱以包围所述旋转壳体的方式安装于所述容器的所述开口；以及

25、空气过滤器，所述空气过滤器堵塞所述容器的所述开口，且由使使所述检测波透过的耐热材料构成，并且，

26、将从附设于所述外箱的吹扫气体进入口进入的吹扫气体从所述空气过滤器排出。

27、(9)根据(1)所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

28、间歇地停止所述周向扫描单元和所述径向扫描单元的驱动，在停止位置多次测量而求出平均值。

29、另外，为了解决上述课题，本发明提供下述(10)的操作方法。

30、(10)一种操作方法，其特征在于，根据由(1)至(9)中任一项所述的装入物的表面轮廓检测装置检测到的检测结果，向所述容器供给所述装入物。

31、此外，在以后的说明中，也将“装入物的表面轮廓检测装置”简称为“检测装置”。

32、发明效果

33、在本发明的检测装置中，具备周向扫描单元和径向扫描单元，能够三维检测装入物的表面轮廓，并且使周向扫描单元和径向扫描单元的驱动源共用，因此装置结构简单，廉价。

34、另外，在本发明的操作方法中，能够三维检测装入物的表面轮廓，能够在各种设备中可靠地供给装入物，能够进行良好的操作。

1.一种装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

6.根据权利要求4所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

7.根据权利要求4所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

8.根据权利要求4所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，具备：

9.根据权利要求1所述的装入物的表面轮廓检测装置，其特征在于，

10.一种操作方法，其特征在于，

11.一种操作方法，其特征在于，