1、鋼水溫度連續(xù)測量多年來一直是冶金生產(chǎn)上未能很好解決的難題。 上世紀60年代以后消耗型快速熱電偶逐漸完善并成為測量鋼水溫度的標準技術。其貢獻在于實現(xiàn)了對鋼水溫度的測量，成本低和實用性強。不足是：誤差較大；人工間斷式測量。 鋼水溫度是冶金生產(chǎn)過程最主要的工藝參數(shù)之一。若能實現(xiàn)鋼水溫度的連續(xù)測量，提高測量精度，則可降低煉鋼出鋼溫度和連鑄澆注溫度，對提高鋼材質(zhì)量、降低能耗和提高生產(chǎn)效率有直接影響，也是提高冶金生產(chǎn)自動化水平的重要

2、一環(huán)。 國內(nèi)外關于鋼水溫度連續(xù)測量的研究集中在用雙鉑銠熱電偶加保護管的方法：由于鉑和銠貴金屬價格昂貴，高溫下壽命短等原因，使得測溫費用過大；國內(nèi)外許多機構對此方面進行了幾十年的研究，但至今進展緩慢。國內(nèi)外絕大多數(shù)鋼鐵企業(yè)至今依然采用消耗型快速熱電偶人工間斷式測量鋼水溫度。 鋼水連續(xù)測溫的困難在于，一方面鋼水介質(zhì)溫度高，氧化性強，表面渣層侵蝕嚴重且有沖刷，測溫現(xiàn)場環(huán)境惡劣，另一方面要求測量精度高、可靠性高和成本低。

3、 本論文的前期工作基礎是：已提出黑體空腔中間包鋼水連續(xù)測溫方法；研制出黑體空腔傳感器及測量系統(tǒng)；提出了腔體不等溫系數(shù)概念并建立了在線黑體空腔理論。 本論文以黑體空腔鋼水連續(xù)測溫傳感器和系統(tǒng)的準確性為主要研究課題。應用在線黑體空腔理論，研究了黑體空腔傳感器結構、材料、不等溫性對腔體輻射特性的影響，分析了測量系統(tǒng)誤差，并進行了大量的現(xiàn)場試驗研究，解決了黑體空腔鋼水連續(xù)測溫傳感器測量的準確性、穩(wěn)定性和一致性問題。主要有如下創(chuàng)新工作：

4、 (1)應用Monte Carlo方法分析了黑體空腔傳感器的輻射特性，研究了腔體材料發(fā)射率和腔體結構對腔體輻射特性的影響。 (2)基于在線黑體空腔理論，研究了黑體空腔鋼水連續(xù)測溫傳感器在鋼水液位波動，即傳感器插入鋼水不同深度情況下的腔體非等溫性對腔體輻射特性的影響，在現(xiàn)場實際測量了腔體內(nèi)的溫度分布曲線，并用積分方程理論計算了腔體不等溫系數(shù)。 (3)建立了黑體空腔鋼水溫度連續(xù)測量系統(tǒng)的精度方程：從材料發(fā)射率變化、鋼水

5、液位波動這兩個主要因素研究了黑體空腔鋼水溫度連續(xù)傳感器的精度，從理論分析上得出黑體空腔傳感器本身測量精度≤1.1℃這一重要結論。這一工作證明，低成本的空芯管(黑體空腔鋼水連續(xù)測溫傳感器)比昂貴的工業(yè)用雙鉑銠熱電偶傳感器(誤差±4℃)具有更高測量準確性。該工作作為黑體空腔傳感器測量精度的理論基礎，確定了所應用的傳感器的技術標準，即：①傳感器內(nèi)套管材料要求發(fā)射率范圍：0.35-0.5；②傳感器插入鋼水深度正常液位為450mm，最小深度要求：

6、300mm；以保證黑體空腔鋼水連續(xù)測溫傳感器本身的測量準確性、穩(wěn)定性和一致性。 (4)分析了黑體空腔鋼水連續(xù)測溫系統(tǒng)和測量的測量不確定性，結合黑體空腔傳感器本身測量精度，分析得出黑體空腔鋼水連續(xù)測溫系統(tǒng)不確定度為：2.6℃這一最主要的技術指標。采用二等標準鉑銠熱電偶作為參考標準，在十幾家鋼鐵公司的應用現(xiàn)場做了大量的比對實驗研究。試驗結果與理論分析的技術指標相一致。 (5)在黑體空腔鋼水連續(xù)測溫技術實用化方面作了測量系統(tǒng)可