Устройство диагностики хода доменной печи

 

Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для оценки состояния доменной печи путем измерения амплитудно-частотных характеристик шума, возникающего в печи вследствие противотока шихтовых материалов и газа. Целью изобретения является улучшение технико-экономических показателей работы доменной печи за счет более точного фиксирования изменений скоростей газового потока по высоте и окружности шахты печи. Для этого измеряют сигналы с датчиков ускорения, размещенных на кожухе печи. Указанные сигналы через преобразователи напряжение - ток и ток - напряжение поступают на фильтр с перестраиваемой полосой пропускания. Сигнал с фильтра через детектор и усилитель направляется в процессор, который обрабатывает поступающий сигнал и перестраивает полосу пропускания фильтра из условия получения максимального сигнала. 1 с.п. и 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕ СКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ!У1-ЛИК

А1 щ)5 С 21 В 7/24

g", (;!!Й1И ййЕ1 !!.

БИБУ!!"ЗС i 1„г14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET

ПО ИЗОБРЫТЕКИЯЧ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 1 ) 462 89 36/2 7-02 (22) 30. 12: 88 (46) 23„! 0.90, Бюл. !! - 39 (71) Научно-производственное объединение пЧерметавтоматика" (72) Ю.М„Борц, В.Е.Исакович, С.Н.Мясник, П.К,Лебедь и А.И.Немченко .. (53) 621,745.3 (088.8) (56) Патент ГДР !. . 132613, кл. С 2! В 7/24, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДИАГНОСТИКИ ХОДА

ДОМЕННОЙ ПЕЧИ (57) Изобретение относится к черной металлургии и предназначено для оценки состояния доменной печи путем из( мерения амплитудно-частотных характеристик шума, возникающего в печи вследствие противотока шихтовых маИзобретение относится к черной металпургии и предназначено дпя оценки состояния доменной печи путем измерения амплитудно-частотных характеристик шума, возникающего в печи вследствие противотока шихтовых материалов и газа, Цель изобретения — определение изменения скоростей газового потока по высоте и по окружности шахты печи.

На фиr.! представлена блок-схема устройства для диагностики хода доменной печи; на фиг.2 и 3 — примеры выполнения блоков..

Устройство для диагностики хода доменной печи (фиг.1) содержит не(191 SU (Il> 1 1 2

2 териалов и газа. Целью изобретения является улучшение технико-экономических показателей работы доменной печи за счет более точного фиксирования изменения скоростей газового потока по высоте и окружности шахты печи. Дпя этого измеряют сигналы с датчиков ускорения, размещенных на кожухе печи. Указанные сигналы через преобразователи напряжение — ток и ток - напряжение поступают на фильтр с перестраиваемой полосой пропускания. Сигнал с фильтра через детектор и усилитель направляется z процессор, который обрабатывает поступающий сигнал и перестраивает полосу пропускания фильтра иэ условия получения.максимального сигнала. 1 з.п. ф"-лы, 3 ил. сколько (не мечее двух) параллельных измерительных каналов, каждый иэ которых двумя выходами связан с процессором 1, выход которого связан с блоком 2 представления информации.

Каждый измерительный канал содержит последовательно соединенные пьезоэлектрический датчик 3 ускорения, преобразователь 4 напряжение — ток, преобразователь 5 ток - напряжение, полосовой фильтр 6 с переменной центральной частотой, управляющий вход которого связан с одним из вторых выходов процессора 1 и детектор 7, двумя выходами связанный с двумя

1601129 входами усилителя 8, два выхода которого связаны с процессором 1.

На фиг.2 показан пример выполнения преобразователей 4 и 5 и фильтра .,6 устройства. Преобразователь 4 на пряжение - ток содержит повторитель

lAl, операционный усилитель А2, два полевых транзистора VTl и VT2 выходное сопротивление R z,„ - Преобразователь 5(ток - напряжение1 содержит операционный усилитель АЗ, и регулируемое сопротивление Кв„. Полосовой фильтр б содержит операционные усилители А4 и А5 и полевой тран зистор VT3.

На фиг.3 показан пример выполнения детектора 7 и усилителя 8. Детектор 7 содержит операционные усилители А6, А7 и АЗ и RC-фильтры 7. 1-7. 4.

Усилитель 8 содержит два операционных усилителя А9 и А10.

Преобразователь 4 напряжениеток размещен на одном основании с пьезоэлектрическим датчиком 3 ускорения с целью устранения емкости кабеля связи датчика с преобразователем, которая снижает уровень сигнала на входе преобразователя тем силънее9 чем выше частота сигнала.

Благодаря этому обеспечивается получение на входе преобразователя 4 гарантированной (паспортной) агнлитудно-частотной характеристики (АЧХ) датчика.

Влияние емкости линии связи преобразователей 4 и 5 (длина 100 м, емкость 1,5 кОм при частоте сигна" ла 10 кГц) устраняется за счет того, что преобразователь 4 работает на

tt, "короткое замыкание

R = — — =0,20м, Ввых вх х, ..9 вх где R — входное сопротивление преобразователя 3;

R — выходное сопротивление вых преобразователя 2 (фиг. 2);

К вЂ” коэффициент усиления.

Снижение помех в трассе обусловФ лено тем, что их источники вызывают в контуре преобразователь 4 - преобразователь 5 (фиг.2) ток помех, который распределяется между элементами цепи пропорционально сопротивлению. Выходное сопротивление преобразователя 4 значительно превышает входное сопротивление нреобразователя 5 (фиг.2), в связи с чем помехи на вход последнего практически не поступают.

Регулирование центральной частоты полосы пропускания фильтра 6 осуществляется по команде из процессора 1.

Корректирующий сигнал, величина которого запоминается в ОЗУ процессора

1, периодически, например один раз в 2 мин, воздействует на затвор полевого транзистора VT3 (фиг.2), изменяя сопротивление канала исток— сток и тем самым изменяя резонансную частоту фильтра. В процессоре 1 при этом фиксируется направление (знак) изменения величины поступающего .информационного сигнала напряжения.

Если g U > О, то величина сопротивления канала исток — сток остается без изменения до следующего корректирующего сигнала из процессора 1. Если

КОс О, то сопротивление канала исток - сток устанавливается исходным, а следующий корректирующий сигнал изменяет сопротивление канала истоксток в противоположном направлении.

Изменение резонансной частоты фильтра позволяет из спектра частот

0,5-10,5 кГц выделять полосу пропус30 кания в которой сигнал имеет макси9 мальное значение, т,е. наиболее достоверен. Устройство работает следующим образом.

Сигнал напряжения с выхода пьезо35 электрического датчика 3 ускорения поступает на вход преобразователя 4 напряжение - ток, который пропорционально модифицирует сигнал напряже«

4О

О, ния в ток. Далее по кабельной трассе токовый сигнал поступает на вход преобразователя 5 ток — напряжение, где он вновь преобразуется в напряжение и усиливается. Из преобразо45 вателя 5 сигнал напряжения поступает на вход полосового фильтра 6 с переменной средней частотой. Регулирование центральной частоты полосы пропускания фильтра осуществляется с помощью процессора 1. В фильтре из

5О диапазона частот 0,5-10,5 кГц выде-. ляется сигнал информативной частоты, например 6-8 кГц, и поступает на вход детектора 7. В детекторе осуществляется двойное детектирование сигнала: в результате первого детектирования выделяется огибающая с постоянной времени < = 2 с, которая характеризует средний уровень

5 lб011 шума В результате второго детектирования выделяется огибающая сигнала,продетектированного с постоянной времени Й = 0,01 с, т.е. огибающая

5 колебаний амплитуды сигнала в диапазоне частот 5-100 Гц, которая характеризует колеблемость уровня шума. После детектора оба сигнала поступают на два входа усилителя 8, 10 где они преобразуются в унифицированные сигналы напряжения 0-5 В, н затем поступают в процессор 1.

В процессоре l ..детектированные сигналы интегрируют, усредняют и рас- 15 считывают параметры шума отдельно по каждой точке измерения. В процессор 1 заранее вводят координаты установленных датчиков и данные о геометрии контролируемой области шахты. 20

Путем наложения на полученную развертку поверхности контролируемой

-зоны шахты печи координат точек с рассчитанными параметрами шума определяют локальные области (горизонт, сектор) отклонений газопроницаемости.

Эти данные выводятся на блок 2 представления информации, детектора соединен с вторым входом усилителяp Второи ВыхОд кОтОрОгО соединен с одним из вторых входов процессора.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что греобра4О зователи напряжение - ток каждого измерительного канала размещены на одном основании с пьезоэлектрическим датчиком ускорения.

В качестве датчиков 3 используют пьезоэлектрические датчики ускорения типа КД29 и КД37. B преобразователе

4 используют микросхему типа К284УЭ1, а в преобразователе 5, полосовом фильтре б, детекторе 7 и усилителе

8 - микросхемы типа К553УД2„ В ка— честве процессора 1 используют процессор А-!-131-14. В качестве блока.

2 представления информации используют дисплейный модуль типа

ВТА.2000.30.

При внедрении устройства диагностики хода доменной печи ожидается

29 6 экономия кокса 0,57. и повышение производительности доменной печи на 1Z за счет обеспечения ровного хода печи.

Формула изобретения

1. Устройство диагностики хода доменной печи, содержащее по меньшей мере два параллельных измерительных канала, содержащих пьезоэлектрические датчики ускорения, размещенные на двух или нескольких горизонтах шахты доменной печи по ее окружности, последовательно соединенные полосовые фильтры с переменной центральной частотой, детекторы, усилители, соединенные с первыми входами процессора, первый выход которого соединен с блоком представления информации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения изменений скоростей газового потока по высоте и окружности шахты печи каждый измеритель1 ный канал снабжен последовательно соединенными между собой преобразователями напряжение — ток и ток— напряжение, включенными между выходоМ пьезоэлектрического датчика и входом фильтра, управляющий вход которого соединен с одним из вторых выходов процессора, а второй выход

1601129

Составитель А.Абросимов

Редактор Н.Яцола Техред Л.Серд окова Корректор Л.Бескид

Заказ 3247 Тираж 499 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Б-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101