專利名稱：鐵合金埋弧爐爐況分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種鐵合金埋弧爐爐況分析儀，屬電子設(shè)備領(lǐng)域。
現(xiàn)有鐵合金埋弧爐操作時(shí)憑經(jīng)驗(yàn)?zāi)繙y(cè)，其精度低，不能準(zhǔn)確、及時(shí)地控制爐況，能源消耗大。而且經(jīng)計(jì)算機(jī)聯(lián)機(jī)檢索未見有自動(dòng)測(cè)量鐵合金埋弧爐內(nèi)碳平衡狀況儀器的報(bào)道。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能自動(dòng)并準(zhǔn)確地檢測(cè)、反映鐵合金生產(chǎn)過程中埋弧爐內(nèi)碳平衡爐況的智能鐵合金埋弧爐爐況分析儀。以便及時(shí)、準(zhǔn)確控制爐況、減少能源消耗。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為它由電流信號(hào)傳感器(變壓器)8、碳平衡爐況分析部分、報(bào)警電路部分組成；碳平衡爐況分析部分由A／D轉(zhuǎn)換接口7、公知固態(tài)繼電器接口1、公知的微型計(jì)算機(jī)6、顯示器5、磁盤驅(qū)動(dòng)器4組成，報(bào)警電路由直接與固態(tài)繼電器連接的電鈴3、報(bào)警燈2組成。
電流信號(hào)傳感器(變壓器)8一端連于埋弧爐的3對(duì)石墨電極端9，另一端連于A／D轉(zhuǎn)換接口7輸入端；A／D轉(zhuǎn)換接口7輸出端與微型計(jì)算機(jī)6相連；固態(tài)繼電器接口1輸出端與報(bào)警燈2、電鈴3相連，輸入端與微型計(jì)算機(jī)6相連。
本實(shí)用新型磁盤驅(qū)動(dòng)器4內(nèi)裝有存有爐況分析的軟件的磁盤。
本實(shí)用新型采用軟硬件相結(jié)合的辦法，由電流信號(hào)傳感器從埋爐爐石墨電極端取得信號(hào)并由爐況分析部分實(shí)現(xiàn)頻譜分析并判斷爐況，故具有自動(dòng)化程度高、反映爐況準(zhǔn)確、便于節(jié)約能源、提高經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有聲光報(bào)警，便于及時(shí)提醒調(diào)整爐況。


圖1為本實(shí)用新型連接框圖。
圖2為本實(shí)用新型A／D轉(zhuǎn)換接口邏輯圖。
圖3為本實(shí)用新型固態(tài)繼電器接口邏輯圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述如圖一，鐵合金埋弧爐爐況分析儀由變壓器(電流信號(hào)傳感器)3、碳平衡爐況分析部分、報(bào)警電路部分組成。碳平衡爐況分析部分由A／D轉(zhuǎn)換接口7、固態(tài)繼電器接口1、微型計(jì)算機(jī)6、顯示器5、磁盤驅(qū)動(dòng)器4組成；報(bào)警電路由直接與固態(tài)繼電器連接的一個(gè)電鈴3、7個(gè)報(bào)警燈2(分別指示“電極號(hào)”，“虧碳”，“過碳”，“嚴(yán)重虧碳”，“正?！?，“有問題”，7種爐況)組成。
磁盤驅(qū)動(dòng)器4內(nèi)裝有存有相應(yīng)軟件的磁盤，軟件用BASIC語言和Z－80匯編語言結(jié)合，也可全用Z－80匯編語言。
微型計(jì)算機(jī)采用YEE8100(或TRS80等)。
圖2為A／D轉(zhuǎn)換接口7，其中10為微機(jī)外部數(shù)據(jù)輸入線DI0－DI7，11為AD7574，12為采樣保護(hù)器AD582，13為雙4通道多路模擬開光AD7502，它的輸入來自變壓器8的輸出(只用了3對(duì)輸入端，另一端空著)，15為74LS1121為微機(jī)外部地比線A0－A7，20為74LS04；19為地址譯碼器74LS30，18為74L32；22、23分別為微機(jī)外設(shè)控制信號(hào)線SINP和SOUT；24為電解電容，25、26、27、28、29分別為三端穩(wěn)壓器7805、7810、7910、7815、7915、16為微機(jī)的外部數(shù)據(jù)輸入線DI0～DI3。
圖3為固態(tài)繼電器接口1，30為微機(jī)外部數(shù)據(jù)輸入線DO0－D07；31為八D鎖存器74LS373；32為驅(qū)動(dòng)器74LS06，33為3個(gè)JGX－3F型固態(tài)繼電器，其輸出端分別連接指示爐況的7個(gè)指示燈2和一個(gè)報(bào)警電鈴3；40為微機(jī)復(fù)位控制線，35為74LS32；39為微機(jī)輸出地址線A0－A7，36為地址譯碼器74LS30，33為微機(jī)輸出控制線SOUT；37為反相器74LS04，34為三端集成穩(wěn)壓器7805。
使用時(shí)，將本爐況分析儀的輸入端(即變壓器8的輸入端)與埋弧爐的三個(gè)石墨電極相連；此時(shí)埋弧爐電弧的一端是石墨電極；另一端是熔融的爐料；當(dāng)爐料中含量增加時(shí)，電弧的非線性減少；反之；則電弧的非線性增加；電弧的非線性變化的電流信號(hào)由變壓器8送入爐況分析部分；然后由其對(duì)電極電流信號(hào)進(jìn)行頻譜分析；再根據(jù)波形的非線性程度對(duì)爐況的碳平衡狀況作出判斷，并由固態(tài)繼電器33推動(dòng)電鈴3、指示燈2進(jìn)行聲光報(bào)警；同時(shí)；由顯示器5用漢字顯示相應(yīng)的爐況。漢字顯示器及聲光報(bào)警均設(shè)有“正常”、“虧碳”、“過碳”、“嚴(yán)重虧碳”、“嚴(yán)重過碳”、“電極號(hào)”、“有問題”7個(gè)檔次，每個(gè)檔次同時(shí)用漢字顯示調(diào)整爐況的意見，供操作人員參考、操作時(shí)，遇到“嚴(yán)重過碳”或“嚴(yán)重虧碳”時(shí)；或出現(xiàn)電極硬斷初期時(shí)，聲光報(bào)警器同時(shí)報(bào)警，提醒工人及時(shí)處理；防止事故發(fā)生。
對(duì)電極電流信號(hào)的頻譜分析；本可以直接用專用的FFT硬件完成，但FFT芯片價(jià)格昂貴，而爐況變化是一緩慢過程；故采用軟件與硬件相結(jié)合；通過A／D轉(zhuǎn)換接口得到電流信號(hào)；再由軟件FFT進(jìn)行頻譜分析。實(shí)踐證明，它完全能滿足實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本分析儀的軟件為
20 DIM A(258)30 CLS40 H＝782GOSUB 460GOSUB 40050 FOR X＝1 TO 360 OUT(246)，X－170 GOSUB 61080 IF B(2)〈1 THEN H＝62GOSUB 460GOSUB 420GOTO 27090 W(X)＝D*100100 NEXT X110 FOR X＝1 TO 3120 IF W(X)〈25 THEN Y(X)＝Y(jié)(X)＋W(X)130 NEXT X140 FOR X＝1 TO 3150 IF X＝3 THEN W(4)＝W(1)W(5)＝W(3)Y(4)＝Y(jié)(1)Y(5)＝Y(jié)(3)GOTO 170160 W(4)＝W(X)W(5)＝W(X＋1)Y(4)＝Y(jié)(X)Y(5)＝Y(jié)(X＋1)170 IF X＝1 THEN H＝782GOTO 190180 H＝962＋90*X190 GOSUB 460200 GOSUB 500RESTORE210 FOR I＝15936 TO 16383220 POKE I，32230 NEXT I240 GOSUB 290250 FOR I＝1 TO 65535260 NEXT 1270 NEXT X280 GOTO 50290 IF Y(4)〉250 AND Y(5)〉250 THEN H＝1772GOSUB 460GOSUB 410H＝136G0SUB 80RETURN300 IF W(4)〉25 AND W(5)〉25 THEN H＝1322GOSUB 460GOSUB 400H＝204GOSUB 350RETURN310 IF W(4)〉18 AND W(5)〉18 THEN H＝422GOSUB 460GOSUB 420H＝172GOSUB 350RETURN320 IF W(4)〈5 OR W(5)〈5 THEN H＝1322GOSUB 460GOSUB 390H＝176GOSUB 350RETURN330 IF W(4)〈10 OR W(5)〈10 THEN H＝602GOSUB 460GOSUB 420H＝144GOSUB 350RETURN340 H＝242GOSUB 460GOSUB 420OUT(245)，0RETURN350 IF X＝3 THEN H＝H＋4GOTO 378360 H＝H＋X370 OUT(245)，H380 RETURN390 GOSUB 500400 GOSUB 500410 GOSUB 500420 GOSUB 500430 GOSUB 500440 RESTORE450 RETURN460 FOR I＝1 TO H470 READ U480 NEXT I490 RETURN500 FOR I＝1 TO 6510 READ U520 U＝15360＋U530 FOR J＝1 TO 14540 READ V550 V＝128＋V560 POKE U，V570 U＝U＋1580 NEXT J590 NEXT I
600 RETURN610 FOR I＝0 TO 61620 READ O630 POKE &HFF00＋I(xiàn)，0640 NEXT I650 RESTORE660 DEFUSR＝&HFF00670 Y＝USR(1)680 FOR I＝1 TO 128690 A(2*I)＝(PEEK〈&HFF3F＋I(xiàn))－127)／127700 A(2*I＋1)＝0710 NEXT I720 S＝7N＝128T＝－1730 B＝N／2C＝N－1J＝1740 FOR L＝1 TO C750 IF L〉＝J THEN 790760 P＝A(2*J)Q＝A(2*J＋1)770 A(2*J)＝A(2*L)A(2*J＋1)＝A(2*L＋1)780 A(2*L)＝PA(2*L＋1)＝0790 K＝B800 IF K〉＝J THEN 830810 J＝J－KK＝K／2820 GOTO 800830 J＝J＋K840 NEXT L850 R＝3.141592653860 FOR I＝1 TO S870 U＝1V＝0M＝1880 FOR L＝1 TO I890 M＝2*M900 NEXT L910 K＝M／2920 E＝COS(R／K)F＝T*SIN(R／K)930 FOR J＝1 TO K940 FOR L＝J TO N STEP M950 G＝L＋KP＝A(2*G)*U－A(2*G＋1)*VQ＝A(2*G)*V＋A(2*G＋1)*U960 A(2*G)＝A(2*L)－PA(2*G＋1)＝A(2*L＋1)－Q970 A(2*L)＝A(2*L)＋PA(2*L＋1)＝A(2*L＋1)＋Q980 NEXT L990 Z＝U*E－V*FV＝U*F＋V*EU＝Z1000 NEXT J1010 NEXT I1020 C＝01030 FOR I＝1 TO 91040 B(I)＝SQR〈A(2*I)*A(2*I)＋A(2*I＋1)*A(2*I＋1))1050 IF I〈3 THEN 10701060 C＝C＋B(I)*B(I)1070 NEXT I1080 IF B(2)＝0 THEN 11001090 D＝SQR(C)／B(2)1100 RETURN1110 DATA 46，32，211，247，6，16，16，254，219，247，254，255，32，5，45，32，241，24，22，79，211，247，6，16，16，254，219，247，185，56，227，40，225，254，126，56，221，254，129，48，217，14，129，33，63，255，211，247，0，0，6，16，16，254，219，247，119，35，13，32，241，2011120 DATA 582，0，0，0，48，12，0，0，0，0，60，0，0，0，01130 DATA 646，48，12，63，0，0，63，3，3，3，3，3，3，3，631140 DATA 710，0，0，63，0，0，48，48，48，48，48，48，48，48，481150 DATA 774，0，0，63，0，0，0，0，0，0，63，0，0，0，01160 DATA 838，0，0，63，0，0，0，0，0，0，63，0，0，0，01170 DATA 902，0，0，63，0，0，0，0，12，48，63，0，0，0，01180 DATA 618，0，0，0，0，0，0，63，0，0，0，0，0，0，01190 DATA 682，0，0，60，12，12，12，63，12，12，12，60，0，0，0
1200 DATA 746，0，0，63，12，12，12，63，12，12，12，63，0，0，01210 DATA 810，0，0，63，12，12，12，63，12，12，12，63，0，0，01220 DATA 874，0，0，0，0，0，0，63，0，0，0，0，0，0，01230 DATA 938，0，0，0，0，0，0，15，48，48，48，48，48，12，31240 DATA 582，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，01250 DATA 646，0，0，0，12，12，12，12，12，60，12，12，12，12，01260 DATA 710，0，0，0，0，0，0，0，0，63，0，0，0，0，01270 DATA 774，0，0，0，0，68，0，0，0，63，48，48，48，0，01280 DATA 838，0，0，0，0，63，0，0，0，63，0，0，0，0，01290 DATA 902，0，48，48，48，63，48，48，48，63，48，48，48，48，481300 DATA 618，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，01310 DATA 682，48，48，48，51，60，48，63，48，48，60，51，48，48，481320 DATA 746，15，0，0，60，12，12，12，12，12，12，60，0，0，151330 DATA 810，0，48，48，51，51，51，63，51，51，51，51，48，48，01340 DATA 874，0，63，0，0，0，0，63，0，0，0，48，0，63，01350 DATA 938，0，3，0，0，0，0，63，0，0，0，0，3，0，01360 DATA 582，0，0，0，12，12，12，12，12，12，12，12，0，0，01370 DATA 646，48，48，48，48，48，48，48，48，48，48，48，48，48，481380 DATA 710，0，0，0，0，60，3，0，0，0，0，0，0，0，01390 DATA 774，0，0，0，3，3，3，3，3，3，3，51，15，0，01400 DATA 838，0，0，0，0，48，0，0，0，0，60，3，0，0，01410 DATA 902，0，0，0，0，0，3，12，12，3，0，0，0，0，01420 DATA 618，0，0，0，48，0，0，0，60，0，0，0，48，0，01430 DATA 682，0，0，0，63，12，12，60，15，12，12，12，63，0，01440 DATA 746，0，12，12，12，12，60，63，12，12，12，12，12，12，121450 DATA 810，0，0，0，0，48，15，0，0，0，63，0，0，0，01460 DATA 874，0，0，0，60，3，0，63，0，48，15，48，12，3，01470 DATA 938，0，48，15，0，0，0，48，12，3，0，3，12，48，01480 DATA 582，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，60，0，0，01490 DATA 646，0，3，60，0，0，12，12，12，12，12，63，12，12，121500 DATA 710，0，48，48，48，0，0，60，0，0，0，63，0，0，01510 DATA 774，0，0，0，63，0，0，0，3，0，0，63，0，0，01520 DATA 838，0，0，48，15，0，0，0，3，12，12，3，0，0，01530 DATA 902，48，12，3，12，12，12，12，12，12，12，12，12，12，121540 DATA 618，0，0，0，48，0，0，0，60，0，0，0，48，0，01550 DATA 682，0，0，0，63，12，12，60，15，12，12，12，63，0，01560 DATA 746，0，12，12，12，12，60，63，12，12，12，12，12，12，121570 DATA 810，0，0，0，0，48，15，0，0，0，63，0，0，0，01580 DATA 874，0，0，0，60，3，0，63，0，48，15，48，12，3，01590 DATA 938，0，48，15，0，0，0，48，12，3，0，3，12，48，01600 DATA 64，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，01610 DATA 128，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，01620 DATA 192，0，48，48，48，48，48，48，48，48，48，48，0，0，01630 DATA 256，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，01640 DATA 320，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，01650 DATA 384，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，01660 DATA 78，0，0，0，0，63，3，3，3，3，63，0，0，0，01670 DATA 142，0，0，0，0，15，3，3，3，3，15，0，0，0，01680 DATA 206，0，12，12，12，12，12，60，12，12，12，12，12，12，01690 DATA 270，0，0，0，48，60，51，48，48，48，48，48，48，0，01700 DATA 334，0，0，0，0，0，0，0，0，0，0，60，3，0，01710 DATA 398，0，0，0，0，0，3，12，48，12，3，0，0，0，01720 DATA 94，0，0，0，0，0，0，63，0，0，0，0，0，0，01730 DATA 158，0，0，60，12，12，12，63，12，12，12，60，0，0，01740 DATA 222，0，0，63，12，12，12，63，12，12，12，63，0，0，01750 DATA 286，0，0，63，12，12，12，63，12，12，12，63，0，0，01760 DATA 350，0，0，0，0，0，0，63，0，0，0，0，0，0，01770 DATA 414，0，0，0，0，0，0，15，48，48，48，48，48，12，31780 DATA 112，0，0，0，63，0，0，12，12，60，12，12，12，60，01790 DATA 176，0，12，12，63，12，12，0，0，63，0，0，60，3，01800 DATA 240，0，48，12，63，12，48，0，0，63，0，3，3，63，01810 DATA 304，12，3，0，63，0，0，0，0，63，0，0，0，63，01820 DATA 368，0，0，0，63，0，0，0，63，0，3，12，63，0，0
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權(quán)利要求一種鐵合金埋弧爐爐況分析儀，其特征在于由電流信號(hào)傳感器8、碳平衡爐況分析部分、報(bào)警電路部分組成，電流信號(hào)傳感器8為變壓器，碳平衡爐況分析部份由普通A/D轉(zhuǎn)換接口7、普通固態(tài)繼電器接口1、微型計(jì)算機(jī)6、顯示器5、磁盤驅(qū)動(dòng)器4組成，報(bào)警電路由直接與固態(tài)繼電器連接的電鈴3、報(bào)警燈2組成，電流信號(hào)傳感器8一端為爐況分析儀輸入端，另一端連于普通A/D轉(zhuǎn)換接口7輸入端，A/D轉(zhuǎn)換接口7輸出端與微型計(jì)算機(jī)6相連，普通固態(tài)繼電器接口1輸出端與報(bào)警燈2、電鈴3相連，輸入端與微型計(jì)算機(jī)6相連。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種鐵合金埋弧爐爐況分析儀，屬電子設(shè)備領(lǐng)域。本實(shí)用新型由傳感器、A/D轉(zhuǎn)換接口、繼電器組、微型計(jì)算機(jī)、顯示器、報(bào)警燈、電鈴組成。電流信號(hào)傳感器一端為爐況分析儀輸入端，另一端連于普通A/D轉(zhuǎn)換接口輸入端與埋弧爐配合使用，具有自動(dòng)化程度高，能準(zhǔn)確用漢字顯示爐內(nèi)碳含量及處理意見，并有聲光報(bào)警、預(yù)報(bào)電極硬斷等功能，適用于鐵合金生產(chǎn)；節(jié)約能源、經(jīng)濟(jì)效益好。
文檔編號(hào)F27D21/00GK2110199SQ9121634
公開日1992年7月15日 申請(qǐng)日期1991年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1991年6月10日
發(fā)明者鄭蘇民, 張懋洵, 鄒昆林 申請(qǐng)人:云南大學(xué), 楚雄彝族自治州科學(xué)技術(shù)委員會(huì)