音頻化渣微機自動檢測系統的製作方法
2023-04-25 09:19:26
專利名稱：音頻化渣微機自動檢測系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種檢測系統，特別涉及一種音頻化渣微機自動檢測系統。
背景技術：
氧氣轉爐煉鋼是世界煉鋼的主要煉鋼方法。有統計報導，轉爐煉鋼在1998年達到世界鋼產量的75％。在我國這一數據也已達到了近67％。而且，由於轉爐煉鋼具有質量高、生產量大和成本低的優勢，預計在不遠的將來，將徹底取代傳統的平爐煉鋼，並部分取代電爐煉鋼。因此不論現在或將來，轉爐煉鋼將作為煉鋼業的主流生產方式，為我國及世界經濟建設，作出重要貢獻。
有史以來的轉爐煉鋼一直在沿用著煉鋼工人看火花、聽聲音進行操作的傳統，即憑著老工人長期生產所得出的火花明亮度、轉爐振動聲音的經驗控制煉鋼工藝，存在著嚴重的工藝誤差。輕者易造成多次補吹、重吹，嚴重影響冶煉效率；重者易造成「噴濺」或「返幹」事故的發生，給爐前工的人身安全及煉鋼設備本身造成嚴重威脅。由於轉爐煉鋼爐內反應劇烈、溫度高達1600多度，各種測控設備如傳感器、分析儀等無法進行檢測，一直困擾著轉爐煉鋼向自動化、規模化方向的發展，急需開發與研製一種檢測系統，以對爐前操作予以可靠的指導和檢測，並為全自動煉鋼打下基礎。
發明內容本實用新型為了彌補現有技術的不足，提供了一種對爐前操作予以可靠的指導和檢測的音頻化渣微機自動檢測系統。
本實用新型是通過如下技術方案實現的一種音頻化渣微機自動檢測系統，包括位於現場的採音組件、數據採集設備、數據處理部分及網絡通訊部分，其特殊之處在於所述採音組件含有專用拾音器；數據採集設備含有編碼器、位移控制器；數據處理部分包括工控機、A/D採集模塊、音頻化渣儀、專用軟體及PLC；網絡通訊部分包括網卡、HUB集線器、小型伺服器。
本實用新型的音頻化渣微機自動檢測系統，所述專用拾音器與一前置放大器依次放置在冷卻保護水套內。
所述音頻化渣儀包括放大器、波形整理器、調理器、鑑頻器、合頻器、調製器、標準信號或協議轉換器、光電隔離器。
音頻化渣技術是由前蘇聯學者發明的一項成熟的技術。80年代末期，我國即開始引進和研究該項技術。
前蘇聯學者根據爐渣液面高度與爐內噪音強度的關係提出了如下的回歸方程I％＝134exp(-0.81S渣)r＝0.89式中 I----噪聲強度分數；S渣----爐渣液面高度，m音頻化渣微機自動檢測系統的開發與應用正是基於此方程而進行的。
在轉爐煉鋼過程中，爐內鋼水的溫度和渣況(厚度、粘度、泡化程度、含碳量)是最重要的熱工參量。而氧槍的操作則是最重要的控制手段。眾所周知，熔融狀態的鋼水會發出不同的聲音(音頻信號)。本系統巧妙地用麥克風拾取鋼水發出的聲音，利用專用儀器、儀表、微機和專用軟體，經變換後間接檢測鋼水的化渣狀況，並將測得的聲音係數曲線顯示在計算機顯示屏上，與經科學計算和大量實驗證明的模型曲線進行比較。聲音係數曲線向上偏，應避免「噴濺」事故發生；聲音係數曲線向下偏，應防止「返幹」。因而煉鋼工人可根據計算機顯示屏上曲線的走勢，控制氧槍的位置，結合選定的氧氣流量、壓力，氧槍冷卻系統中水流量，進出水溫度進行操作，就可以獲得最佳冶煉效果，並保證人身及設備安全。
本實用新型可以提高冶煉效率，並可保證人身安全，具有安全高效、操作方便的優點。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1為本實用新型的一種結構框圖2為本實用新型中冷卻保護水套的結構示意圖；圖3為本實用新型中專用拾音器的工作原理框圖；圖4為本實用新型中前置放大器的工作原理框圖；圖5為本實用新型中音頻化渣儀的工作原理框圖。
具體實施方式
圖1為本實用新型的一種具體實施例。該實施例中採音器為採音組件；編碼器、位移控制器為數據採集設備；音頻化渣儀、模擬量/數字量轉換模塊、監控主機為數據處理部分；HUB集線器為網絡通訊部分；其它為輔助部件。基本型音頻化渣系統具有以下主要功能1.實時吹煉音頻曲線描繪2.實時吹煉氧槍工作槍位曲線3.吹煉時間、系統時間、濺渣時間4.每爐鋼的冶煉日期、時間、爐號5.返幹、噴濺的記錄、報警6、音頻曲線的存儲、查詢、列印功能7、音頻曲線網絡監控功能。
圖2至圖5為本實用新型中各部件結構或原理圖。其中，(a)專用冷卻保護水套為全金屬膽狀結構，由內外雙層構成。採音管採用標準法蘭實現聯結，有利於拆裝及運輸。(b)專用拾音器為前端音頻接收核心，按防塵、防水、抗幹擾結構特別設計，信號經放大、濾波輸出。(c)前置放大器為前置功放部份，按防塵、防水、抗幹擾結構特別設計，完成音頻信號前置放大、濾波、波形整理、輸出等功能。(d)音頻化渣儀為整個系統的核心部分。來自前置放大器的音頻信號經預放大與波形整理、調理鑑頻、合頻調製，完成音頻信號的整形、調理、鑑頻、放大、分頻、合頻、調製等功能並轉換為計算機及PLC/模塊等可識別的標準信號或通信協議輸出；來自現場的開關量信號經放大與波形整理、光電隔離、波形整理輸出，其開關量轉換部分一般為標準TTL數字量，也可按標準通信協議輸出。
權利要求1.一種音頻化渣微機自動檢測系統，包括位於現場的採音組件、數據採集設備、數據處理部分及網絡通訊部分，其特徵在於所述採音組件含有專用拾音器；數據採集設備含有編碼器、位移控制器；數據處理部分包括工控機、A/D採集模塊、音頻化渣儀、專用軟體及PLC；網絡通訊部分包括網卡、HUB集線器、小型伺服器。
2.根據權利要求1所述的音頻化渣微機自動檢測系統，其特徵在於所述專用拾音器與一前置放大器依次放置在冷卻保護水套內。
3.根據權利要求1或2所述的音頻化渣微機自動檢測系統，其特徵在於所述音頻化渣儀包括放大器、波形整理器、調理器、鑑頻器、合頻器、調製器、標準信號或協議轉換器、光電隔離器。
專利摘要本實用新型公開了一種檢測系統，特別公開了一種音頻化渣微機自動檢測系統。該音頻化渣微機自動檢測系統，包括位於現場的採音組件、數據採集設備、數據處理部分及網絡通訊部分，其特殊之處在於所述採音組件含有專用拾音器；數據採集設備含有編碼器、位移控制器；數據處理部分包括工控機、A/D採集模塊、音頻化渣儀、專用軟體及PLC；網絡通訊部分包括網卡、HUB集線器、小型伺服器。本實用新型可以提高冶煉效率，並可保證人身安全，具有安全高效、操作方便的優點。
文檔編號G01N33/00GK2852131SQ20052012507
公開日2006年12月27日 申請日期2005年11月30日 優先權日2005年11月30日
發明者劉永波, 李凱音 申請人:周舟