铁合金矿热炉阻抗监控仪制造技术

一种铁合金矿热炉阻抗监控仪，其特征在于所说的监控仪由电压变送器，电流变送器，电压信号滤波器，电流信号滤波器，求反放大器，除法远算器，放大电路和显示器组成，其中： （１）、所说的电压变送器ＶＨＱ由电阻Ｒ↓［１］，交流电压传感器ＫＶ２０Ａ／Ｐ和有效值变换器ＫＪＺ－５Ｖ叠加构成，其中电压变送器的交流输入端通过电阻Ｒ↓［１］与外部电压信号相连接，作为输入信号接口，输出信号由有效值变换器ＫＪＺ－５Ｖ的１脚输出，由１脚直接与电压信号滤波器电阻Ｒ↓［２］相连接，作为输出信号接口， （２）、所说的电流变送器ＢＨＱ由交流传感器ＫＪ５Ａ／Ｐ和有效值变换器ＫＪＺ－５Ｖ叠加构成，其中交流传感器ＫＪ５Ａ／Ｐ的输入端一端通过串接－电流表与外部电流信号相连，作为输入信号接口，输出信号由有效值变换器ＫＪＺ－５Ｖ的１脚输出，１脚直接与电流信号滤波器的电阻Ｒ↓［９］相连接，作为输出信号接口， （３）、所说的电压信号滤波器由运放元件ＢＦ↓［１］，电阻Ｒ↓［３］、Ｒ↓［４］、Ｒ↓［５］和电容Ｃ↓［１］、Ｃ↓［２］、Ｃ↓［３］组成，其中Ｃ↓［１］与Ｃ↓［２］相串联再与Ｒ↓［２］并联，Ｒ↓［４］一端与Ｒ↓［２］相连，另一端直接与运放ＢＦ↓［１］的３脚相连后接地，电阻Ｒ↓［３］与电容Ｃ↓［３］串联后再与Ｒ↓［５］并联，其中Ｒ↓［３］与Ｒ↓［５］相连接端接Ｒ↓［２］和Ｃ↓［２］相连接端，电阻Ｒ↓［５］和电容Ｃ↓［３］相连接端与运放ＢＦ↓［１］的２脚相连，电阻Ｒ↓［３］和电容Ｃ↓［３］相连接端接运放ＢＦ↓［１］的６脚，运放ＢＦ↓［１］的６脚接求反放大器输入电阻Ｒ↓［６］，所说的电流信号滤波器由运放元件ＢＦ↓［６］，电阻Ｒ↓［９］、Ｒ↓［１０］、Ｒ↓［１１］、Ｒ↓［１２］和电容Ｃ↓［４］、Ｃ↓［５］组成，其中Ｃ↓［５］与Ｒ↓［１１］串联后与Ｒ↓［１０］并联，再接Ｒ↓［９］、Ｃ↓［４］，Ｃ↓［４］另一端接ＢＦ↓［６］的３脚再接地，Ｃ↓［５］和Ｒ↓［１０］相连接端与ＢＦ↓［６］的２脚相连，Ｒ↓［１１］和Ｃ↓［５］相连接端接运放ＢＦ↓［６］的输出端６脚以及乘法电路ＡＤ５３２的７脚和电阻Ｒ↓［１２］，Ｒ↓［１２］的另一端接地， （４）、所说的求反放大器由运放元件ＢＦ↓［２］，电阻Ｒ↓［６］、Ｒ↓［７］、Ｒ↓［８］构成，其中电阻Ｒ↓［６］接ＢＦ↓［２］的２脚，电阻Ｒ↓［７］的两端分别与ＢＦ↓［２］的２脚、６脚相连接，ＢＦ↓［２］的输出端６脚接乘法器ＡＤ５３２的１脚以及电阻Ｒ↓［８］、Ｒ↓［８］另一端接地， （５）、所说的除法运算器ＣＦＱ由乘法电路ＡＤ５３２，电阻Ｒ↓［１…。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术为一种数字式铁合金矿热炉阻抗监控仪，用于监测铁合金矿热炉的电极与炉料之间的工作阻抗瞬时值，同时指示电极工作电流和有效相电压。目前，国内铁合金矿热炉的冶炼工艺控制普遍采用的主要有两种方法一种是传统的手动电极的升降来控制三根电极的电流强度，以满足冶炼的需要；另一种使用微机控制系统，它主要采用三相电流平衡、三相功率平衡或三相阻抗平衡控制方法中的一种，即通过电流、功率或阻抗的平衡来控制电极的工作。手控方法难以应付复杂的工作环境，而目前的微机控制要求复杂的反馈系统和严格的外部条件，且价格较高。本技术的目的是给出一种铁合金矿热炉阻抗监控仪，它附加在铁合金矿热炉控制系统中监控电极与炉料之间的阻抗。该监控仪可直观地显示每相电极的工作阻抗以及电极工作电流和有效相电压，可容易地实现电极的手控或微机控制。本技术的监控仪由电压变送器，电流变送器，电压信号和电流信号滤波器、求反放大器、除法运算器、放大电路和显示器等部分组成，其工作原理框图如图3。以下结合附图对本技术进行详细描述附图说明图1是本技术监控仪的电路原理图。图2是本技术监控仪的电源电路图。图3是本技术监控仪的工作原理框图。电压变送器VHQ由电阻R1以及交流电压传感器KV20A/P和有效值变换器KJZ-5V叠加构成，其中电压变送器的交流输入端通过电阻R1与外部电压信号相连接，作为输入信号接口，输出信号由有效值变换器KJZ-5V的1脚输出，由1脚直接与电压信号滤波器电阻R2相连接，作为输出信号接口，电压变送器VHQ将交流电压信号变成直流电压标准信号后，由KJZ-5V的1脚输出电压信号给电压信号滤波器的电阻R2。电流变送器BHQ由交流电流传感器KJ5A/P和有效值变换器KJZ-5V叠加组成，其中交流传感器KJ5A/P的输入端一端通过串接一电流表与外部电流信号相连接，作为输入信号接口，输出信号由有效值变换器KJZ-5V的1脚输出，1脚直接与电流信号滤波器的电阻R9相连接，作为输出信号接口，该交流变送器BHQ实现将交流电流信号变为直流标准信号的过程，再由KJZ-5V的1脚输出给电流信号滤波器的电阻R9。电压信号滤波器由运放元件BF1(OP07)、电阻R2、R3、R4、R5和电容C1、C2、C3组成，其中C1和C2相串联再与R2并联，R4一端与R2相连，另一端直接与运放元件BF1的3脚相连再接地，电阻R3与电容C3串联后再与R5并联，其中R3与R5相连接端接R2和C2相连接端，电阻R5和电容C3相连接端与运放BF1的2脚相连，电阻R3和电容C3相连端接运放元件BF1的6脚，运放元件BF1的6脚接求反放大器输入电阻R6。经滤波的电压信号由BF1元件的6脚输出给求反放大器的输入电阻R6。电流信号滤波器由运放元件BF6(OP07)、电阻R9、R10、R11、R12、电容C4、C5组成，其中C5与R11串联后与R10并联，再接R9、C4。C4另一端接运放元件BF6的3脚再接地。C5和R10相连端与BF6的2脚相连，R11、C5相连端接运放元件BF5的输出端6脚以及乘法电路AD532的7脚和电阻R12，R12的另一端接地。经滤波的电流信号由BFQ的6脚输出给除法运算器CFQ的乘法电路AD532的7脚。求反放大器由电阻R6、R7、R8和运放元件BF2(OP07)组成，其中电阻R6接运放元件BF2的2脚，电阻R7的两端分别与BF2的2脚和6脚相连接，BF2的输出端6脚接乘法器AD532的1脚以及电阻R8，R8另一端接地。其作用是把正向电压信号变为反向电压信号，即正变负，再由运放元件BF2的6脚输出给除法运算器CPQ的乘法电路AD532的1脚。除法运算器CFQ是单象限宽频带除法器，由乘法电路AD532元件、电阻R13、R14、R15和电位器W1、W2、W3组成；电位器W1为偏移调正，W2为工作象限调正，W3为放大系数调正，该除法运算器CFQ完成电压Vi÷电流Ii＝电阻Ri运算，运算结果由除法运算器CFQ的AD532的2脚输出。输出给3个并联的放大电路。除法运算器的电位器W1、W2的两端均分别接乘法电路AD532的3脚和14脚，W1的中间端接AD532的11脚用于偏移调正；W2的中间端接一电阻R14以限制W2在±10V之间，进行工作象限调正，电阻R14另一端接AD532的9脚，电阻R14与AD532的3脚并接一个电阻R13，然后接地；电位器W3一端与AD532的2脚相接，另一端与电阻R15相接，然后接地，W3的中间端接AD532的13脚，用于放大倍数调正。运放元件BF3(OP07)、电阻R16、R19和电位器W4组成放大电路，作为记录仪输入接口，其中R16作为运放输入电阻接BF3的2脚，R19与W4串联之后再并接于BF3的2脚和6脚，BF3的输出端6脚接外部端子。该记录仪记录阻抗瞬时值，同时记录电极工作电流和有效相电压。运放元件BF4(OP07)、电阻R17、R20和电位器W5组成放大电路，作为微机输入接口，用来进行矿热炉的微机控制。其中R17作为运放输入电阻接BF4的2脚，R20与W5串联后再并接于BF4的2脚和6脚，BF4的输出端6脚直接接外部端子。运放元件BF5(OP07)、电阻R18、R21和电位器W6组成放大电路，作为输出接口电路，输送给数字表头XB，显示阻抗瞬时值，其中R18作为运放BF5输入电阻连接BF5的2脚，R21和W6串联后并接于BF5的2脚和6脚，BF5的输出端6脚直接与数字表头XB相连，用以显示阻抗瞬时值。电压表指示有效相电压，电流表指示电极工作电流。上述3个放大电路均做为外部设备的输入接口，放大倍数分别由电位器W4、W5和W6调正。用作显示器的XB是3—位数字表头，作为阻抗瞬时值指示器，是电极工作电流指示表，是电极有效相电压指示表。本监控仪的电源电路为标准的直流稳压电路，向监控仪提供±15V电源和+5V电源。本铁合金矿热炉阻抗监控仪的工作过程为监控仪的两个接线端子Q1、Q2端输入被监控的铁合金矿热炉的一根电极有效相电压(0～130伏)，经电压变送器VHQ变换，把交流电压信号变为标准的直流电压信号，再经电压信号滤波器滤波后经求反放大器送至除法运算器中AD532的1脚。监控仪的另两个接线端子Q3、Q4被输入该电极的工作电流(0～6A)，经电流变送器BHQ变换，将交流电流信号变为标准直流电流信号，再经电流信号滤波器滤波后，送至除法运算器中AD532的7脚，实现电压Vi÷电流Ii，由于输入AD532的电压为负，电流为正，因而Vi÷Ii为负值，调正除法运算器CFQ的电位器W1、W2和W3，使输入的电压信号为0～-2V，输入的电流信号为0～2V范围内，以保证AD532工作，由AD532的2脚输出阻抗信号(0～-10伏)，再经放大电路(也为负反向电路)将输入的电阻抗信号变为0～+10伏信号。监控仪输出端两个端子Q7、Q8与记录仪相接，记录阻抗信号，另外两个输出端子Q9、Q10与微机输入接口相接，实现微机控制。第3个放大电路的放入元件BF6的6脚与显示器数字表头XB相接，显示阻抗信号。3个放大电路的放大系数可根据需要由电位器W4、W5和W6分别加以调整正。本监控仪的技术参数为工作电源AC220，50HZ；消耗功率10W；输入电压A本文档来自技高网...

【技术保护点】
1、一种铁合金矿热炉阻抗监控仪，其特征在于所说的监控 仪由电压变送器，电流变送器，电压信号滤波器，电流信号滤波 器，求反放大器，除法远算器，放大电路和显示器组成，其中： (1)、所说的电压变送器VHQ由电阻R1，交流电压传感器 KV20A/P和有效值变换器KJZ-5V叠加构成，其中电压变送器的交 流输入端通过电阻R1与外部电压信号相连接，作为输入信号接口， 输出信号由有效值变换器KJZ-5V的1脚输出，由1脚直接与电压信 号滤波器电阻R2相连接，作为输出信号接口， (2)、所说的电流变送器BHQ由交流传感器KJ5A/P和有效值变 换器KJZ-5V叠加构成，其中交流传感器KJ5A/P的输入端一端通过 串接-电流表与外部电流信号相连，作为输入信号接口，输出信 号由有效值变换器KJZ-5V的1脚输出，1脚直接与电流信号滤波器 的电阻R9相连接，作为输出信号接口， (3)、所说的电压信号滤波器由运放元件BF1，电阻R3、R4、 R5和电容C1、C2、C3组成，其中C1与C2相串联再与R2并联，R4一 端与R2相连，另一端直接与运放BF1的3脚相连后接地，电阻R3与 电容C3串联后再与R5并联，其中R3与R5相连接端接R2和C2相连接 端，电阻R5和电容C3相连接端与运放BF1的2脚相连，电阻R3和电 容C3相连接端接运放BF1的6脚，运放BF1的6脚接求反放大器输入 电阻R6，所说的电流信号滤波器由运放元件BF6，电阻R9、R10、 R11、R12和电容C4、C5组成，其中C5与R11串联后与R10并联，再 接R9、C4，C4另一端接BF6的3脚再接地，C5和R10相连接端与BF6的2脚相连，R11和C5相连接端接运放BF6的输出端6脚以及乘法电 路AD532的7脚和电阻R12，R12的另一端接地， (4)、所说的求反放大器由运放元件BF2，电阻R6、R7、R8构 成，其中电阻R6接BF2的2脚，电阻R7的两端分别与BF2的2脚、6 脚相连接，BF2的输出端6脚接乘法器AD532的1脚以及电阻R3、R8另一端接地， (5)、所说的除法运算器CFQ由乘法电路AD532，电阻R13、 R14、R15和电位器W1、W2、W3组成，其中电位器W1、W2的两端均 分别与乘法电路AD532的3脚和14脚相接，电位器W1的中间端接乘 法电路AD532的11脚，电位器W2的中间端接电阻R14以限制W2在± 10V之间，电阻R14与乘法电路AD532的3脚并接一个电阻R13，然 后接地，电位器W3一端与乘法电路AD532相接，另一端与电阻R15相接，然后接地，电位器W2的中间端接乘法电路AD532的13脚， 乘法电路AD532的输出端2脚与3个并联放大电路相联， (6)、所说的运放元件BF3，电阻R16、R19和电位器W4组成一 个放大电路作为记录仪输入接口，其中R16接BF3的2脚，R19与W4串联之后再并接于BF3的2脚和6脚，BF3的输出端6脚接外部端子， 运放元件BF4、电阻R17、R20和电位器W5组成一个放大电路作为 微机输入接口，其中R17接BF4的2脚，R20与W5串联后再并接于BF 4的2脚和6脚，BF4的输出端6脚直接接外部端子，运放元件BF5电 阻R18、R21和电位器W6组成一个放大电路作为输出接口，其中R18接BF5的2脚，R21和W6串联后再并于BF5的2脚和6脚，BF5的输 出端6脚直接与数字表头XB相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李蒙姬，张烽，张永利，杨新生，
申请(专利权)人：冶金工业部钢铁研究总院，
类型：实用新型
国别省市：