一種電熔鎂熔煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置及方法
【專利摘要】一種電熔鎂熔煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置及方法，該裝置包括溫度測(cè)量裝置和上位機(jī)，溫度測(cè)量裝置，包括不銹鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱、非接觸式紅外測(cè)溫儀和支架，電熔鎂爐的兩側(cè)和后側(cè)分別安裝有支架，每個(gè)支架上安裝兩個(gè)不銹鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱，每個(gè)不銹鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱的安裝高度皆不相同，非接觸式紅外測(cè)溫儀共有六個(gè)，分別安裝于不銹鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱內(nèi)，不銹鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱面對(duì)電熔鎂爐的一側(cè)設(shè)置有開(kāi)口，非接觸式紅外測(cè)溫儀通過(guò)RS485總線或者USB2.0連接上位機(jī)，該方法為實(shí)時(shí)采集電熔鎂爐爐壁上不同高度的溫度，采用KNN法剔除溫度噪聲和溫度離群點(diǎn)，利用最小二乘法建立電熔鎂爐爐壁不同高度的溫度場(chǎng)模型。
【專利說(shuō)明】-種電膝讀膝煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種電烙儀烙煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置及方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電烙儀砂是一種烙點(diǎn)高，純度高，結(jié)構(gòu)致密的堿性耐火材料，被廣泛應(yīng)用于冶金行 業(yè)、玻璃工業(yè)、水泥工業(yè)、家電加熱器和高溫化學(xué)工業(yè)等諸多領(lǐng)域。電烙儀砂的生產(chǎn)W輕燒 氧化儀為原料，經(jīng)過(guò)=相電弧爐烙煉而成。2800°c是氧化儀的烙點(diǎn)，溫度對(duì)氧化儀的烙煉作 用重大，決定氧化儀的結(jié)晶程度。在目前的工業(yè)實(shí)際中，由于溫度控制的不穩(wěn)定性，容易導(dǎo) 致安全事故，爐壁燒穿等情況，建立電烙儀爐烙煉過(guò)程爐壁溫度場(chǎng)的模型，可W給操作工人 提供量化指標(biāo)，為爐壁燒穿等情況提供量化指標(biāo)，對(duì)提高烙煉安全意義重大。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電烙儀烙煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置及方法。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0005] 一種電烙儀烙煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置，包括溫度測(cè)量裝置和上位機(jī)；
[0006] 所述的溫度測(cè)量裝置，包括不誘鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱、非接觸式紅外測(cè)溫儀和支架；
[0007] 所述的上位機(jī)中設(shè)置有溫度采集模塊、溫度場(chǎng)建模模塊和溫度顯示模塊；
[000引所述的電烙儀爐的兩側(cè)和后側(cè)分別安裝有支架，每個(gè)支架上安裝兩個(gè)不誘鋼測(cè)溫 儀保護(hù)箱，每個(gè)不誘鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱的安裝高度皆不相同，非接觸式紅外測(cè)溫儀共有六個(gè)， 分別安裝于不誘鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱內(nèi)，不誘鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱面對(duì)電烙儀爐的一側(cè)設(shè)置有開(kāi) 口，非接觸式紅外測(cè)溫儀通過(guò)RS485總線或者USB2. 0連接上位機(jī)；
[0009] 所述的非接觸式紅外測(cè)溫儀，用于當(dāng)電烙儀爐在爐底驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下W-定角 速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，掃描電烙儀爐爐壁某高度上不同位置，從而獲得電烙儀爐在該高度的溫度；
[0010] 所述的溫度采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集電烙儀爐爐壁上不同高度的溫度，發(fā)送至溫 度場(chǎng)建模模塊；
[0011] 所述的溫度場(chǎng)建模模塊，用于將實(shí)時(shí)采集的電烙儀爐爐壁上不同高度的溫度按照 一個(gè)工作周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用腳W法剔除溫度噪聲和溫度離群點(diǎn)，將每分鐘內(nèi)采集的不同 高度的溫度的平均值作為該一分鐘內(nèi)的不同高度的溫度值，利用最小二乘法建立電烙儀爐 爐壁不同高度的溫度場(chǎng)模型；
[0012] 所述的溫度顯示模塊，用于根據(jù)電烙儀爐爐壁不同高度的溫度場(chǎng)模型計(jì)算出不同 時(shí)間內(nèi)電烙儀爐爐壁不同高度的溫度并顯示。
[0013] 采用電烙儀烙煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行電烙儀烙煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)的方 法，包括W下步驟：
[0014] 步驟1 ;電烙儀爐在電烙儀爐電機(jī)的帶動(dòng)下W-定角速度旋轉(zhuǎn)，非接觸式紅外測(cè) 溫儀采集電烙儀爐爐壁上某個(gè)高度電烙儀爐爐體各個(gè)點(diǎn)的溫度值，發(fā)送至上位機(jī)；
[0015] 步驟2 ;上位機(jī)根據(jù)電烙儀爐爐壁上不同高度的溫度建立溫度場(chǎng)模型；
[0016] 步驟2. 1 ;對(duì)電烙儀爐爐壁上不同高度的溫度按照一個(gè)工作周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)；
[0017] 步驟2. 2 ;采用腳W法剔除溫度噪聲和溫度離群點(diǎn)；
[0018] 步驟2. 3 ;將每分鐘內(nèi)采集的不同高度的溫度的平均值作為該一分鐘內(nèi)的不同高 度的溫度值；
[0019] 步驟2. 4 ;將不同高度的溫度值分為訓(xùn)練溫度值和測(cè)試溫度值，將訓(xùn)練溫度值利 用最小二乘法建立電烙儀爐爐壁不同高度的溫度場(chǎng)模型

【權(quán)利要求】
1. 一種電熔鎂熔煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括溫度測(cè)量裝置和上位 機(jī)； 所述的溫度測(cè)量裝置，包括不銹鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱、非接觸式紅外測(cè)溫儀和支架； 所述的電熔鎂爐的兩側(cè)和后側(cè)分別安裝有支架，每個(gè)支架上安裝兩個(gè)不銹鋼測(cè)溫儀保 護(hù)箱，每個(gè)不銹鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱的安裝高度皆不相同，非接觸式紅外測(cè)溫儀共有六個(gè)，分別 安裝于不銹鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱內(nèi)，不銹鋼測(cè)溫儀保護(hù)箱面對(duì)電熔鎂爐的一側(cè)設(shè)置有開(kāi)口，非 接觸式紅外測(cè)溫儀通過(guò)RS485總線或者USB2.O連接上位機(jī)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔鎂熔煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的非 接觸式紅外測(cè)溫儀，用于當(dāng)電熔鎂爐在爐底驅(qū)動(dòng)電機(jī)的帶動(dòng)下以一定角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，掃描 電熔鎂爐爐壁某高度上不同位置，從而獲得電熔鎂爐在該高度的溫度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熔鎂熔煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述的上 位機(jī)中設(shè)置有溫度采集模塊、溫度場(chǎng)建模模塊和溫度顯示模塊； 所述的溫度采集模塊，用于實(shí)時(shí)采集電熔鎂爐爐壁上不同高度的溫度，發(fā)送至溫度場(chǎng) 建模模塊； 所述的溫度場(chǎng)建模模塊，用于將實(shí)時(shí)采集的電熔鎂爐爐壁上不同高度的溫度按照一個(gè) 工作周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，采用KNN法剔除溫度噪聲和溫度離群點(diǎn)，將每分鐘內(nèi)采集的不同高度 的溫度的平均值作為該一分鐘內(nèi)的不同高度的溫度值，利用最小二乘法建立電熔鎂爐爐壁 不同高度的溫度場(chǎng)模型； 所述的溫度顯示模塊，用于根據(jù)電熔鎂爐爐壁不同高度的溫度場(chǎng)模型計(jì)算出不同時(shí)間 內(nèi)電熔鎂爐爐壁不同高度的溫度并顯示。
4. 采用權(quán)利要求1所述的電熔鎂熔煉過(guò)程爐壁溫度監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行電熔鎂熔煉過(guò)程爐 壁溫度監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1 :電熔鎂爐在電熔鎂爐電機(jī)的帶動(dòng)下以一定角速度旋轉(zhuǎn)，非接觸式紅外測(cè)溫儀 采集電熔鎂爐爐壁上某個(gè)高度電熔鎂爐爐體各個(gè)點(diǎn)的溫度值，發(fā)送至上位機(jī)； 步驟2 :上位機(jī)根據(jù)電熔鎂爐爐壁上不同高度的溫度建立溫度場(chǎng)模型； 步驟2. 1 :對(duì)電熔鎂爐爐壁上不同高度的溫度按照一個(gè)工作周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)； 步驟2. 2 :采用KNN法剔除溫度噪聲和溫度離群點(diǎn)； 步驟2. 3 :將每分鐘內(nèi)采集的不同高度的溫度的平均值作為該一分鐘內(nèi)的不同高度的 溫度值； 步驟2. 4 :將不同高度的溫度值分為訓(xùn)練溫度值和測(cè)試溫度值，將訓(xùn)練溫度值利用最
集時(shí)間的溫度，t為溫度采集時(shí)間，ak為第k個(gè)擬合系數(shù)，n為擬合系數(shù)的總個(gè)數(shù)； 步驟2. 5 :利用測(cè)試溫度值對(duì)溫度場(chǎng)模型進(jìn)行測(cè)試，判斷溫度場(chǎng)模型的準(zhǔn)確率：將溫度 場(chǎng)模型計(jì)算數(shù)據(jù)與測(cè)試溫度值進(jìn)行比較，若溫度場(chǎng)模型計(jì)算數(shù)據(jù)與測(cè)試溫度值的誤差的絕 對(duì)值小于10%的個(gè)數(shù)占測(cè)試溫度值個(gè)數(shù)的90%以上，則該溫度場(chǎng)模型為準(zhǔn)確的溫度場(chǎng)模 型，執(zhí)行步驟4,否則，執(zhí)行步驟3 ; 步驟3 :修正溫度場(chǎng)模型：增加懲罰因子p，-I<p< 1，重新建立溫度場(chǎng)模型，
步驟4:上位機(jī)的溫度顯示模塊根據(jù)電熔鎂爐爐壁不同高度的溫度場(chǎng)模型計(jì)算出不同 時(shí)間內(nèi)電熔鎂爐爐壁不同高度的溫度并顯示。
【文檔編號(hào)】G01J5/00GK104501963SQ201410835567
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月26日
【發(fā)明者】盧紹文, 周生偉, 王良勇, 柴天佑, 楊杰, 郜紹輝, 冀萌凡, 張超 申請(qǐng)人:東北大學(xué)