一种水冷却壁在线监测控制装置，包括温度传感器，水流量计，数据采集器，计算机管理系统，其特征在于用ＳＴ－Ｗ数字温度探测器，ＳＴ－Ｌｘｘ数字流量探测器，ＳＴ－Ａ温度数据采集器，ＳＴ－Ｂ数字流量数据采集器，总线端子盒，Ｉ－ＷＩＲＥ总线中继器；总线网络，包括网络数据转换器，企业系统管理计算机，网络服务器；将数字温度探测器或数字流量探测器和数字流量调节器，安装在各分支水冷却炉壁的进，出水管或水冷却炉壁相应位置上；各分支进，出水管安装的数字温度探测器或相应的数字流量探测器、数字流量调节器，分别与温度数据采集器或流量数据采集器连接，构成数据采集装置；通过总线端子盒，总线中继器，网络数据转换器，网络服务器和计算机的连接，构成传输数据、计算、转换数字信号和发送控制信号的装置；在数据采集装置和转换、发送控制信号装置之间、通过总线端子盒、总线中继器、网络数据转换器相互连接，构成在线监测控制装置。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）
Water cooling wall on-line monitoring and controlling device
A water cooling wall of online monitoring and controlling device, including temperature sensor, flow meter, data collector, computer management system, which is characterized by ST - W digital temperature detector, ST - Lxx ST - A digital flow detector, temperature data acquisition, ST B digital flow data collector, bus terminal box, IWIRE bus repeater; bus network, including network data converter, network server enterprise system management computer; digital temperature detector or digital flow detector and digital flow regulator, installed in each branch of water-cooled furnace wall into the corresponding position of the water outlet pipe or water cooling on the furnace wall; the branch into the outlet pipe installation or digital temperature detector the corresponding digital flow detector, digital flow regulator, and temperature data collected respectively. Collector or flow data collector is connected, a data acquisition device; through the bus terminal box, bus repeater, network data converter, connect to the network server and computer, data transmission and computing device, which converts the digital signals and send control signals; the data acquisition device and conversion, sending control signals between devices, through the bus terminal box, bus repeater, network data converters are connected to each other, constitute the online monitoring and control device.
【技术实现步骤摘要】
本技术属于铁或钢的熔炼设备和热加工设备的水冷却系统的温度、流量的监测控制装置。
技术介绍
高炉是高温、高压、密闭的熔炼设备。高炉热负荷重心区域的下移，焦比的降低，生产率的提高，对高炉炉体的冷却设备，尤其是高炉下部冷却壁的质量、冷却壁的监测控制提出了更严格的要求，因此，实现水冷却壁的长寿命已成为能否实现高炉长寿命的关键。高炉长寿命的相关因素较多，其中监测和控制高炉水冷系统，及时调节冷却系统冷却强度，以控制冷却水温升、冷却壁的温度分布，尤其是及时监测高炉炉缸、风口，炉身各部的冷却系统的水温、热负荷，水流量的情况，是最重要的影响因素，可及时地为高炉各部提供调节数据，控制冷却壁的正常工作状况，以保证高炉各部水冷却壁的正常运行，提高高炉的使用寿命，保证安全生产。现代超高功率电孤炉，多数采用管式水冷挂渣炉壁和偏心炉底出钢口的冷却器及其它冷却装置。由于电孤炉强化冷炼技术的采用，极大地提高电孤炉的生产率，缩短其废钢熔化时间和冶炼时间。超高功率电孤炉的短流程的生产线包括超高功率电孤炉、精炼炉和连铸，其中电孤炉水冷挂渣炉壁是不可缺少的技术措施。为了保证电炉水冷挂渣炉壁长寿命，安全运行，必须设计高质量的水冷挂渣炉壁和相应的在线检测控制系统是重要的措施。在连铸设备系统中，结晶器的水冷却和二冷区的冷却及其它的部件的冷却系统的监测控制是保证连铸设备的正常运行，提高钢坯的质量是极为重要的环节。虽然，高炉、电孤炉和连铸或其它高温设备的冷却元件的结构是各具有不同的特点，而其水冷却系统中的水温检测系统、流量监测系统、高温固体、液体温度的检测系统，计算机数据处理，计算机网络构成的监测控制系统等都具有其共同特点。其现有的水冷却装置中，温度监测系统使用的温度传感器采用PT100电阻杆，温度采集器由8086单片机，CD4051多路开关和运算放大电路组成。一个采集器可采集16个温度数据。流量检测系统由超声波流量传感器和UC流量采集器组成，超声波流量采集器是由AT89C15单片机，DC600V脉冲发生器，信号处理器，逻辑控制电路，RS-485通信接口组成。该检测系统实现了高炉水冷炉壁系统的在线监测。但是，该系统尚未完全实现数字化测量，在温度测量电路和数字转换过程中带来一定的误差。为此必须采用高精度传感器，因而测量装置的成本增加。由于该系统选择的每个温度传感器的测量误差不等，而导致的传感器互换性差，因此，为了更换每个温度传感器，则对整个测量系统的误差，必须通过实验，测量和调整通道软件并进行修正。由于超声波流量传感器的结构复杂，超声波流量传感器的压电晶体探头包括发射和接收两个探头，两个探头间距较大，给现场安装带来一定的困难。现有温度监测控制系统中，计算机和网络系统数据采集速度较慢，单位时间采集的数据量较少。因此，影响系统的控制效果。
技术实现思路
本技术的目的在于采用全数字的温度传感器，数字流量传感器，及相应的数字采集器，奔腾II以上的计算机和高速网络系统，构成全数字的在线水冷却监测控制装置系统，提高了监测装置系统的测量精度，以便允许选择成本低的、精度级别较低的互换性强的温度和流量传感器，构成高速、高效、高精度，实用、成本较低的在线水冷却系统的温度和流量监测控制系统装置。本专利技术技术的技术方案包括数字温度监测和控制装置，数字流量监测控制装置，奔腾II以上的计算机网络系统，计算软件和控制软件系统。本技术数字温度监测控制装置和数字流量监测控制装置，参见图1，由ST-W数字温度探测器(8)置于水冷却壁和水冷却管路系统中，总线端子盒(7)，ST-A温度信号数据采集器(5)，构成数字温度数据采集系统装置。由ST-Lxx数字流量探测器或流量变送器(9)对应置于水冷却壁和水冷却管路系统中，ST-B数字流量数据采集器(6)，流量调节器，构成数字流量数据采集系统装置。将以上两个数据采集系统装置，分别通过LONWORKS现场总线网络，包括网络数据转换器(4)，企业网络服务器(1)，打印机(3)，奔腾II以上的管理计算机(2)，配以测温计算软件，热流计算软件，温度和流量控制软件，ADO和ODBC数据库访问技术，Microsoft Acess本地数据库和SQL SREVER 程数据库连结，构成水冷却壁在线数字监测控制装置系统。计算机采用WIN 98/WINME/WIN 2000操作系统，通过计算机串行接口，按照安全可靠传输协议，与现场数据采集装置系统，经通讯网络系统获取实例数据和计算参数发送控制命令传输数据，以控制水冷却系统的温度，热流参数相应地调节冷却水流量，实现水冷却壁监测控制和节能安全地运行。本技术温度检监测装置包括ST-W型数字温度控制器，总线端子盒，I-WIRE总线中继器，ST-A温度数据采集器，LONWORKS总线网络，网络数据转换器，企业系统管理计算机，网络服务器。由20个以上的ST-W数字温度探测器接入一个总线端子盒，连接I-WIRE总线中继器，再接入温度数据采集器构成数字温度数据采集单元。由两个以上的数字温度数据采集单元，可连接着300个以上的数字温度探测器。每个单元的温度数据采集器分别连接着LONWORKS总线网络，经网络数据转换器，连接工业系统管理计算机，网络服务器和打印机。本技术水流量检测装置，包括ST-Lxx数字流量探测器，I-WIRE总线中继器，ST-B流量数据采集器，LONWORKS总线网络，网络数字转换器，企业系统管理计算机，网络服务器。由16个以上的ST-Lxx数字流量探测器，接入流量数据采集器构成一个数字流量数据采集单元。由两个以上的流量数据采集单元可连接着300个以上的数字流量探测器，多个流量数据采集单元通过I-WIRE总线中继器分别连接LONWORKS总线网络，经网络数据转换器，连接企业管理计算机，网络服务器和打印机。本技术在线监测控制装置包括ST-W数字温度探测器，ST-Lxx数字流量探测器，ST-B流量数据采集器，数字流量调节器，总线端子盒，I-WIRE总线中继器，LONWORKS总线网络，网络数据转换器，企业管理计算机，网络服务器，打印机。将数字温度探测器和数字流量探测器，流量调节器，安装在各分支水冷却炉壁的进、出水管和水冷却炉壁的相应的位置上。各分支进、出水管安装流量调节器，数字温度探测器和相应的数字流量探测器，分别与温度数据采集器和流量数据采集器，通过总线端子盒，总线中继器，总线网络，网络数据转换器，网络服务器，企业管理计算机相连。本技术温度探测器包括温度传感器元件，专用固化ID通讯信号元器件，探测器保护套，填充料。将温度传感器元件对中置入探测器保护套内，在其保护套的间隙内充填填充料，再将温度传感器与通讯信号元器件相连构成。其中探测器保护套的材料为1Cr13～4Cr13不锈钢，Cr-Ni不锈钢，耐热钢、铜及其合金等材料。本技术1-WIRE总线中继器，使每台温度数据采集器或流量数据采集器，相应分别连接着20个以上的温度数据采集器或流量数据采集器，其间连接的电缆长度可达200米以上。本技术温度采集器包括电源转换模块，LONWORKS模块和控制模块，主扳，电源保护器，电源输入端子，传感器接线端子，网络接线端子。本技术温度数据采集器系统装置，包括电源转换模块(11)、电源保护模块本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王开力，佟福生，欧阳海峰，王刚，
申请(专利权)人：北京中科创新园高新技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：
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