一種鋼鐵企業(yè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量在線檢測(cè)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金行業(yè)、鋼鐵生產(chǎn)領(lǐng)域設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種鋼鐵企業(yè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量在線檢測(cè)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今鋼鐵企業(yè)燒結(jié)礦氧化亞鐵的檢測(cè)清一色的使用化學(xué)方法分析?；瘜W(xué)分析方法，周期長(zhǎng)，制樣復(fù)雜，要求嚴(yán)謹(jǐn)，操作也不方便，得出數(shù)據(jù)的精確度與操作員的熟練程度有一定關(guān)系。
[0003]鋼企操作流程基本如下，現(xiàn)場(chǎng)每班有制樣工人I至3人，先采樣(每四小時(shí)制樣一次)，再制樣，將采得樣品粉碎后再磨成要求的粒度送中心化驗(yàn)室分析，分析得出結(jié)果后再返回?zé)Y(jié)現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)生產(chǎn)。每分析出一個(gè)數(shù)的周期在四全小時(shí)以上，四個(gè)小時(shí)前的數(shù)據(jù)對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)失去了適時(shí)性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于設(shè)計(jì)一種新型的鋼鐵企業(yè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量在線檢測(cè)儀，解決上述問(wèn)題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種鋼鐵企業(yè)燒結(jié)礦氧化亞鐵含量在線檢測(cè)儀，包括信號(hào)檢測(cè)器、信號(hào)處理器、超聲波傳感器、上下料傳感器、溫度傳感器、觸摸顯示屏、步進(jìn)電機(jī)和出料組件；所述出料組件包括進(jìn)料口、料倉(cāng)、出料組件箱和出料口；
[0007]所述信號(hào)檢測(cè)器連接到所述信號(hào)處理器，所述超聲波傳感器、所述上下料傳感器、所述溫度傳感器和所述觸摸顯示屏均連接到所述信號(hào)處理器；
[0008]燒結(jié)料從所述進(jìn)料口進(jìn)入所述料倉(cāng)，經(jīng)過(guò)所述料倉(cāng)后流經(jīng)所述信號(hào)檢測(cè)器的電感線圈后，再經(jīng)過(guò)所述出料組件箱后連通到所述出料口 ；
[0009]所述出料組件、所述步進(jìn)電機(jī)、所述上下料位傳感器、所述超聲波傳感器配合使用，保證所述在線檢測(cè)測(cè)儀能正常工作；所述上下料位傳感器用作上料位與下料位的極限保護(hù)，與所述超聲波傳感器組成雙重保護(hù)；
[0010]所述步進(jìn)電機(jī)與所述超聲波傳感器配合使用，料位高度與晃進(jìn)電機(jī)的速度關(guān)聯(lián)，料位高速度高，料位低速度低，超低料位停止出料，保證所述信號(hào)檢測(cè)器中不空料；
[0011]所述溫度傳感器檢測(cè)料溫，當(dāng)生產(chǎn)不正?；蛄蠝爻錾舷迺r(shí)控制所述步進(jìn)電機(jī)停止出料。
[0012]還包括溢流口，多余的料通過(guò)所述溢流口直接連通到所述出料口。
[0013]還包括返料皮帶，依次經(jīng)過(guò)所述出料組件箱和所述出料口后的所述燒結(jié)料回到所述返料皮帶。
[0014]所述信號(hào)檢測(cè)器包括電感線圈、放大器和瓷質(zhì)胎體的線圈骨架；所述電感線圈為空心線圈，線圈用C 0.21的漆包線繞1350匝；所述線圈骨架的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括:線圈高150MM,內(nèi)徑80MM，壁厚5MM，最大外徑200MM，中間繞線部分60MM，錐形部分為上下固定環(huán)，中間用一長(zhǎng)為70麗內(nèi)徑為150麗的厚度為5麗的套管固化保護(hù)線圈，主體為瓷質(zhì)。
[0015]所述信號(hào)處理器為一單片機(jī)，它將傳感器送來(lái)的包含四氧化三鐵的含量信號(hào)通過(guò)算法處理后輸出，算法是根據(jù)校驗(yàn)時(shí)保存滿(mǎn)度信號(hào)和零位信號(hào)計(jì)算出燒結(jié)礦氧化亞鐵的含量之變化信號(hào)；
[0016]VA-----滿(mǎn)度電流信號(hào)
[0017]VB-----零位電流信號(hào)
[0018]V------適時(shí)檢測(cè)信號(hào)
[0019]MV-----磁性指數(shù)
[0020]MF-----亞鐵含量
[0021]Vl——滿(mǎn)度時(shí)磁性參數(shù)(由實(shí)驗(yàn)得出并由標(biāo)準(zhǔn)棒傳遞)
[0022]V2——零位時(shí)的磁性參數(shù)(由實(shí)驗(yàn)得出并由標(biāo)準(zhǔn)棒傳遞)
[0023]MV = ((V1-V2) / (VA-VB)) * (V-VB) +V2
[0024]MF = MV/10+6
[0025]計(jì)算結(jié)果一送顯示器顯示，二保存為歷史數(shù)據(jù)備查，三輸出至外部接口，信號(hào)處理器同時(shí)將信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS信號(hào)以方便外部調(diào)用。
[0026]還包括標(biāo)準(zhǔn)棒,所述標(biāo)準(zhǔn)棒一對(duì)成組出現(xiàn)，由滿(mǎn)度標(biāo)準(zhǔn)棒與零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)棒組成，所述零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)棒與所述滿(mǎn)度標(biāo)準(zhǔn)棒決定了本儀器的工作范圍，也就是儀器的量程，儀器的準(zhǔn)確度由它來(lái)保證，它的具體參數(shù)是本儀器的核心，它的具體參數(shù)是在實(shí)驗(yàn)中得出；所述標(biāo)準(zhǔn)棒由鐵磁材料復(fù)合而成，由環(huán)氧樹(shù)脂灌封；長(zhǎng)190麗，外徑91麗，內(nèi)徑72麗，兩端各有一M81*2的端蓋擰緊并用AB膠封裝保護(hù)，鐵磁體材料按參數(shù)要求配好后整體用膠封牢固；端蓋是最后擰緊固化封裝；標(biāo)準(zhǔn)棒為一塑料加工件。
[0027]而本檢測(cè)儀，操作方便，速度快，精度高，直接現(xiàn)場(chǎng)取樣(不用制樣)直接得出檢測(cè)結(jié)果，不僅化驗(yàn)室可以方便使用，現(xiàn)場(chǎng)同樣也可以方便使用。
[0028]圖1中，燒結(jié)料從“進(jìn)料口 ”進(jìn)入“料倉(cāng)”過(guò)料倉(cāng)后料流經(jīng)“信號(hào)檢測(cè)器”也就是線圈通過(guò)，再經(jīng)過(guò)“出料組件箱”、“出料口”回到返料皮帶，多余的料從“溢流口”直接過(guò)“出料口 ”返回
[0029]燒結(jié)料經(jīng)過(guò)“信號(hào)檢測(cè)器”時(shí)，“信號(hào)檢測(cè)器”就能通過(guò)料的的變化而感應(yīng)出磁通量的變化，它輸出的磁的變化量與燒結(jié)料中氧化亞鐵的含量有對(duì)應(yīng)關(guān)系，
[0030]圖1中“出料組件”、“步進(jìn)電機(jī)”、“上下料位傳感器”、“超聲波傳感器”配合使用，以保證本“在線檢測(cè)測(cè)儀”能正常工作，“上下料位傳感器”用作上料位與下料位的極限保護(hù)，它與“超聲波傳感器”組成雙重保護(hù)。
[0031]“步進(jìn)電機(jī)”與“超聲波傳感器”配合使用，料位高度與步進(jìn)電機(jī)的速度關(guān)聯(lián)，料位高速度高，料位低速度低，超低料位停止出料，這樣能保證“信號(hào)檢測(cè)器”中不空料
[0032]同類(lèi)產(chǎn)品中沒(méi)有保證不空料的機(jī)制，因?yàn)榭樟蠒r(shí)檢測(cè)儀輸出為零，當(dāng)輸出為零時(shí)，自動(dòng)控制狀態(tài)中就會(huì)嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)，而我們的系統(tǒng)由于有不空料的保護(hù)機(jī)制就不會(huì)發(fā)生影生產(chǎn)的狀況，
[0033]溫度傳感器”檢測(cè)料溫，當(dāng)生產(chǎn)不正?；蛄蠝爻錾舷迺r(shí)控制步進(jìn)電機(jī)停止出料，以保護(hù)本機(jī)
[0034]1:信號(hào)檢測(cè)器:它就是一瓷質(zhì)線圈，在特質(zhì)的瓷質(zhì)胎體上繞制高強(qiáng)度，耐高溫漆包線，瓷質(zhì)胎體如圖2，
[0035]線圈的參數(shù)決定了儀器的性能，它的物理尺寸，線徑，材質(zhì)，圈數(shù)，繞制方法，電感變化范圍等是本儀器的關(guān)鍵
[0036]由于電感線圈的電感量易被外界干擾，同時(shí)檢測(cè)儀是在線工作被檢測(cè)礦石從中不斷流過(guò),含鐵礦石硬度大對(duì)線圈的耐磨性能要求較高,線圈物理參數(shù)如圖2.
[0037]線圈的電感量與線圈的直徑與匝數(shù)相關(guān)，我們的線圈為空心線圈，結(jié)合特殊檢測(cè)對(duì)象——燒結(jié)礦，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)當(dāng)線圈用0 0.21的漆包線繞1350匝時(shí)電感量與亞鐵含量有對(duì)應(yīng)關(guān)系.
[0038]國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品中，它們的漆包線是C 0.47，繞320匝，靜態(tài)電阻7—11歐姆，靜態(tài)電感在8— 11MH，而我們的是用0 0.21漆包線，繞1350匝，靜態(tài)電阻150??230歐姆，靜態(tài)電感在150— 230MH。同樣礦石樣品，我們的產(chǎn)品檢測(cè)出電感的變化量是國(guó)內(nèi)外同類(lèi)產(chǎn)品的近20倍，也就是說(shuō)我們的產(chǎn)品精度大太高于他們的產(chǎn)品，
[0039]國(guó)外產(chǎn)品線圈骨架是用塑料材質(zhì)，而塑料材質(zhì)不耐磨，不耐高溫，而我們開(kāi)發(fā)的瓷質(zhì)線圈骨架即耐高溫同時(shí)耐磨，線圈骨架見(jiàn)圖2，尺寸如圖2.
[0040]檢測(cè)線圈將氧化亞鐵(四氧化三鐵)的含量變化量轉(zhuǎn)換為電感量變化信號(hào)，它是本儀器的核心部件之一，由它檢出燒結(jié)料中的氧化亞鐵(四氧化三鐵)的含量信號(hào)(電感量信號(hào))
[0041]放大器將電感受變化量信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的電流信號(hào)，放大器為電感/電流式變送器，放大器輸出4一20毫安電流信號(hào)，該信號(hào)隨燒結(jié)礦的氧化亞鐵(四氧化三鐵)的含量變化而變化，它也是本儀器的核心部件之一，它必須與上述檢測(cè)線圈配套使用。
[0042]2:信號(hào)處理器
[0043]信號(hào)處理器為一單片機(jī)，它將傳感器送來(lái)的包含氧化亞鐵(四氧化三鐵)的含量信號(hào)通過(guò)相關(guān)算法處理后輸出，算法是根據(jù)校驗(yàn)時(shí)保存滿(mǎn)度信號(hào)和零位信號(hào)計(jì)算出燒結(jié)礦氧化亞鐵的含量之變化信號(hào)
[0044]VA-----滿(mǎn)度電流信號(hào)
[0045]VB-----零位電流信號(hào)
[0046]V------適時(shí)檢測(cè)信號(hào)
[0047]MV-----磁性指數(shù)
[0048]MF-----亞鐵含量
[0049]Vl——滿(mǎn)度時(shí)磁性參數(shù)(由實(shí)驗(yàn)得出并由標(biāo)準(zhǔn)棒傳遞)
[0050]V2——零位時(shí)的磁性參數(shù)(由實(shí)驗(yàn)得出并由標(biāo)準(zhǔn)棒傳遞)
[0051 ] MV = ((V1-V2) / (VA-VB)) * (V-VB) +V2
[0052]MF = MV/10+6
[0053]計(jì)算結(jié)果一送顯示器顯示，二保存為歷史數(shù)據(jù)備查，三輸出至外部接口，信號(hào)處理器同時(shí)將信號(hào)轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS信號(hào)以方便外部調(diào)用
[0054]3:顯示器:將處理后的信號(hào)直觀輸出。
[0055]4:按鍵:按鍵有電源開(kāi)關(guān)，檢測(cè)/校驗(yàn)開(kāi)關(guān)，零點(diǎn)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)，滿(mǎn)度校驗(yàn)開(kāi)關(guān)，移位開(kāi)關(guān)，確定鍵，具體按鍵個(gè)數(shù)由便攜式檢測(cè)儀型號(hào)決定。
[0056]主要作用是:啟動(dòng)關(guān)閉電源，在顯示器中切換頁(yè)面，正常工作與校驗(yàn)切換，在校準(zhǔn)中作相關(guān)操作.
[0057]5:校驗(yàn):校驗(yàn)主要是校準(zhǔn)儀器，校準(zhǔn)過(guò)程中必須要標(biāo)準(zhǔn)棒與按鍵配合使用；
[0058]校驗(yàn)過(guò)程中使用檢測(cè)/校驗(yàn)開(kāi)關(guān)，零點(diǎn)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)，滿(mǎn)度校驗(yàn)開(kāi)關(guān)，移位開(kāi)關(guān)，確定鍵；
[0059]首先將檢測(cè)/校驗(yàn)開(kāi)關(guān)切換到校驗(yàn)檔，再進(jìn)行零點(diǎn)、滿(mǎn)度、移位等相關(guān)操作；
[0060]正常工作時(shí)將檢測(cè)/校驗(yàn)開(kāi)關(guān)切換到檢測(cè)檔
[0061]6:標(biāo)準(zhǔn)棒:它是本儀器的關(guān)鍵部件；它是一對(duì)成組出現(xiàn)，由滿(mǎn)度標(biāo)準(zhǔn)棒與零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)棒組成，它是針對(duì)本檢測(cè)儀單獨(dú)開(kāi)發(fā)的，作用是標(biāo)準(zhǔn)的傳遞，它使本儀器能準(zhǔn)確測(cè)量的依據(jù)，零點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)棒與滿(mǎn)度標(biāo)準(zhǔn)棒決定了本儀器的工作范圍，也就是儀器的量程，儀器的準(zhǔn)確度由它來(lái)保證，它的具體參數(shù)是本儀器的核心，它的具體參數(shù)是在實(shí)驗(yàn)中得出，標(biāo)準(zhǔn)棒是由塑