專(zhuān)利名稱(chēng)：高爐擺動(dòng)溜槽在線檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
高爐擺動(dòng)溜槽在線檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高爐擺動(dòng)溜槽在線檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]在冶金行業(yè)的高爐煉鐵生產(chǎn)過(guò)程中，高爐布料是高爐煉鐵系統(tǒng)中最重要的一環(huán)。 能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、合理均勻地布料是保證高爐生產(chǎn)順利進(jìn)行和保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提條件。因此，擺動(dòng)溜槽的控制就顯得非常重要。高爐進(jìn)行布料時(shí)，爐料首先經(jīng)過(guò)礦槽配料工藝，然后進(jìn)入爐頂上料斗和下料斗；在接到高爐布料指令后，下料斗的料流調(diào)節(jié)閥按工藝要求開(kāi)啟到設(shè)定的開(kāi)度，爐料按一定的流量經(jīng)布料滾筒流到擺動(dòng)溜槽上；擺動(dòng)溜槽按工藝要求升到一定的傾動(dòng)角(即擺動(dòng)溜槽與高爐的垂直中心線的夾角)，同時(shí)，擺動(dòng)溜槽在水平面方向上進(jìn)行著勻速旋轉(zhuǎn)，這樣爐料就可以均勻地布到高爐的料面上了。[0003]由此可見(jiàn)，在溜槽布料過(guò)程中，平面轉(zhuǎn)角和傾動(dòng)角是控制爐料向爐內(nèi)徑向和周向布料的重要參數(shù)，而傾動(dòng)角的可靠性和準(zhǔn)確性，則是整個(gè)高爐布料過(guò)程中的關(guān)鍵。所以，如何準(zhǔn)確地檢測(cè)擺動(dòng)溜槽傾動(dòng)角、如實(shí)反映擺動(dòng)溜槽的真實(shí)狀況并及時(shí)反饋檢測(cè)數(shù)據(jù)、調(diào)整溜槽的PLC控制參數(shù)對(duì)保證高爐布料均勻合理、確保高爐順利、安全、高效地運(yùn)行具有十分重要的意義。[0004]目前，在高爐冶煉中，擺動(dòng)溜槽大多是由兩臺(tái)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的，電機(jī)的控制由PLC程序發(fā)出控制指令，使電機(jī) 變頻器啟動(dòng)或停止；溜槽的運(yùn)動(dòng)速度則是通過(guò)改變變頻器的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)的。所以，擺動(dòng)溜槽的傾動(dòng)角α的檢測(cè)也大多靠編碼器來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種檢測(cè)方式中， 編碼器一般都安裝在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的減速軸上，編碼器發(fā)出二進(jìn)制指令給PLC，由PLC程序?qū)邮盏降亩M(jìn)制指令進(jìn)行處理，最后得到擺動(dòng)溜槽的傾動(dòng)角的參數(shù)，據(jù)此實(shí)現(xiàn)對(duì)擺動(dòng)溜槽的控制。[0005]但是，上述方法因自身檢測(cè)精度低、機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)磨損或擺動(dòng)溜槽的變形等因素， 使得傾動(dòng)角的檢測(cè)數(shù)據(jù)與實(shí)際不相符，從而影響了高爐布料的均勻性，給生產(chǎn)帶來(lái)了安全隱患。發(fā)明內(nèi)容[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種檢測(cè)精度高、能夠自動(dòng)報(bào)警的高爐擺動(dòng)溜槽位置的在線檢測(cè)裝置。[0007]為此，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下[0008]一種高爐擺動(dòng)溜槽位置的在線檢測(cè)裝置，包括安裝在高爐爐頂?shù)某上裨O(shè)備和激光器、組成控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制箱和室內(nèi)控制箱、為系統(tǒng)供電的凈化電源以及視頻圖像處理單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和報(bào)警裝置，所述成像設(shè)備和激光器分別安裝在一高溫防護(hù)套內(nèi)，[0009]所述激光器向所述擺動(dòng)溜槽運(yùn)動(dòng)軌跡上的預(yù)定位置發(fā)射激光；[0010]所述成像設(shè)備收到所述控制系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)后拍攝擺動(dòng)溜槽的位置圖像；[0011]所述視頻圖像處理單元對(duì)所述成像設(shè)備拍攝到的擺動(dòng)溜槽圖像進(jìn)行分析處理、確定擺動(dòng)溜槽的位置并與預(yù)設(shè)的擺動(dòng)溜槽控制角度進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)二者差值超出規(guī)定時(shí)，輸出數(shù)字報(bào)警信號(hào)并向擺動(dòng)溜槽控制單元輸出反饋信號(hào)；[0012]所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器將所述視頻圖像處理單元輸出的數(shù)字報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后輸出給所述報(bào)警裝置。[0013]所述防護(hù)套為風(fēng)冷式防護(hù)套，其冷卻吹掃介質(zhì)是氮?dú)?。[0014]所述氮?dú)獾膲毫镺. 40 O. 6MPa，在防護(hù)套處的入口溫度彡35°C。[0015]所述的激光器為條形激光器。[0016]所述視頻圖像處理單元為工業(yè)計(jì)算機(jī)和顯示器。[0017]本實(shí)用新型的在線檢測(cè)裝置能夠?qū)崟r(shí)在線檢測(cè)擺動(dòng)溜槽的位置，檢測(cè)精度高、性能穩(wěn)定，解決了目前高爐擺動(dòng)溜槽傾動(dòng)角檢測(cè)系統(tǒng)所反映的參數(shù)與實(shí)際不相符的技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)了高爐的精準(zhǔn)布料，確保了生產(chǎn)安全。


[0018]圖1是本實(shí)用新型高爐擺動(dòng)溜槽在線檢測(cè)裝置的構(gòu)成示意圖；[0019]圖2是視頻監(jiān)控畫(huà)面的示意圖。
具體實(shí)施方式
[0020]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型高爐擺動(dòng)溜槽在線檢測(cè)裝置進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型的高爐擺動(dòng)溜槽在線檢測(cè)裝置主要由激光器1、成像設(shè)備 2、現(xiàn)場(chǎng)控制箱3、凈化電源4、室內(nèi)控制箱5、顯示器6、工業(yè)計(jì)算機(jī)7、信號(hào)轉(zhuǎn)換器9和報(bào)警器 10組成。[0022]所述成像設(shè)備I為前端視頻采集設(shè)備，采用專(zhuān)用攝像機(jī)和鏡頭。當(dāng)PLC控制系統(tǒng)發(fā)出觸發(fā)信號(hào)時(shí)(即擺動(dòng)溜槽到達(dá)特定位置時(shí))，成像設(shè)備即刻拍攝爐內(nèi)擺動(dòng)溜槽的位置圖像，如附圖2所示。為保證成像設(shè)備和激光器在高溫、高粉塵的高爐內(nèi)正常工作，采用高溫防護(hù)套分別對(duì)它們進(jìn)行保護(hù)。所述防護(hù)套為風(fēng)冷防護(hù)套，冷卻介質(zhì)是低壓氮?dú)?，通過(guò)氮?dú)獠煌５拇祾撸_保成像設(shè)備和激光器穩(wěn)定工作。[0023]所述工業(yè)計(jì)算機(jī)7和顯示器6組成圖像處理單元，用于分析攝像機(jī)拍攝到的擺動(dòng)溜槽圖像，通過(guò)計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理來(lái)確定擺動(dòng)溜槽的位置，計(jì)算出擺動(dòng)溜槽的傾動(dòng)角度，并與PLC發(fā)出的擺動(dòng)溜槽控制角度進(jìn)行比對(duì)。當(dāng)二者差值超出規(guī)定時(shí)，自動(dòng)輸出反饋信號(hào)，聲光報(bào)警器10同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。[0024]現(xiàn)場(chǎng)控制箱3、室內(nèi)控制箱5和凈化電源4為系統(tǒng)的電氣控制設(shè)備，為其他系統(tǒng)設(shè)備提供電源和控制信號(hào)，保證系統(tǒng)正常工作。[0025]下面結(jié)合圖2對(duì)上述在線檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法進(jìn)行說(shuō)明。[0026]如圖所示，首先，激光器向擺動(dòng)溜槽運(yùn)動(dòng)軌跡上的預(yù)定位置發(fā)射激光；[0027]然后，操刀攝像機(jī)獲取高爐內(nèi)擺動(dòng)溜槽的視頻圖像，并傳輸給工業(yè)計(jì)算機(jī)；[0028]當(dāng)擺動(dòng)溜槽水平轉(zhuǎn)動(dòng)角度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，工業(yè)計(jì)算機(jī)對(duì)接收到的視頻圖像進(jìn)行分析，找到激光束的位置，確定擺動(dòng)溜槽的位置；[0029]工業(yè)計(jì)算機(jī)根據(jù)已知的擺動(dòng)溜槽的擺動(dòng)圓心點(diǎn)位置/坐標(biāo)、高爐垂直中心線和擺動(dòng)溜槽的位置計(jì)算出擺動(dòng)溜槽的傾動(dòng)角度；[0030]然后，工業(yè)計(jì)算機(jī)將計(jì)算出的傾動(dòng)角度與擺動(dòng)溜槽PLC輸出的控制角度進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)二者差值超出規(guī)定值時(shí)，發(fā)出報(bào)警指示并自動(dòng)向擺動(dòng)溜槽設(shè)備自帶的擺動(dòng)溜槽控制單元輸出反饋信號(hào)；[0031]信號(hào)轉(zhuǎn)換器將視頻圖像處理單元輸出的數(shù)字報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后輸出給所述報(bào)警裝置；同時(shí)，擺動(dòng)溜槽控制單元根據(jù)所述反饋信號(hào)調(diào)整擺動(dòng)溜槽的控制參數(shù)。[0032]報(bào)警裝置發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)后，操作人員 即可采取相應(yīng)措施。
權(quán)利要求1.一種高爐擺動(dòng)溜槽位置的在線檢測(cè)裝置，其特征在于包括安裝在高爐爐頂?shù)某上裨O(shè)備和激光器、組成控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制箱和室內(nèi)控制箱、為系統(tǒng)供電的凈化電源以及視頻圖像處理單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和報(bào)警裝置，所述成像設(shè)備和激光器分別安裝在一高溫防護(hù)套內(nèi)，所述激光器向所述擺動(dòng)溜槽運(yùn)動(dòng)軌跡上的預(yù)定位置發(fā)射激光；所述成像設(shè)備收到所述控制系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)后拍攝擺動(dòng)溜槽的位置圖像；所述視頻圖像處理單元對(duì)所述成像設(shè)備拍攝到的擺動(dòng)溜槽圖像進(jìn)行分析處理、確定擺動(dòng)溜槽的位置并與預(yù)設(shè)的擺動(dòng)溜槽控制角度進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)二者差值超出規(guī)定時(shí)，輸出數(shù)字報(bào)警信號(hào)并向擺動(dòng)溜槽控制單元輸出反饋信號(hào)；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換器將所述視頻圖像處理單元輸出的數(shù)字報(bào)警信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后輸出給所述報(bào)警裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述防護(hù)套為風(fēng)冷式防護(hù)套，其冷卻吹掃介質(zhì)是氮?dú)狻?br> 3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述氮?dú)獾膲毫镺.40 .O.6MPa，在防護(hù)套處的入口溫度彡35°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1
5.根據(jù)權(quán)利要求1 計(jì)算機(jī)和顯示器。所述的在線檢測(cè)裝置，其特征在于: 所述的在線檢測(cè)裝置，其特征在于所述的激光器為條形激光器。:所述視頻圖像處理單元為工業(yè)
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高爐擺動(dòng)溜槽位置的在線檢測(cè)裝置，包括安裝在高爐爐頂?shù)某上裨O(shè)備和激光器、組成控制系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)控制箱和室內(nèi)控制箱、為系統(tǒng)供電的凈化電源以及視頻圖像處理單元、信號(hào)轉(zhuǎn)換器和報(bào)警裝置，所述激光器向所述擺動(dòng)溜槽運(yùn)動(dòng)軌跡上的預(yù)定位置發(fā)射激光；所述成像設(shè)備收到所述控制系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào)后拍攝擺動(dòng)溜槽的位置圖像；所述視頻圖像處理單元對(duì)所述成像設(shè)備拍攝到的擺動(dòng)溜槽圖像進(jìn)行分析處理、確定擺動(dòng)溜槽的位置并與預(yù)設(shè)的擺動(dòng)溜槽控制角度進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)二者差值超出規(guī)定時(shí)，向所述聲光報(bào)警器發(fā)出報(bào)警指示并輸出反饋信號(hào)。該在線檢測(cè)裝置能夠?qū)崟r(shí)在線檢測(cè)擺動(dòng)溜槽的位置，檢測(cè)精度高、性能穩(wěn)定，能夠保證高爐精準(zhǔn)布料。
文檔編號(hào)C21B7/24GK202830066SQ201220479248
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月18日
發(fā)明者張海根 申請(qǐng)人:天津市三特電子有限公司