專利名稱:用于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的智能進入式傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及用于檢測煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的檢測裝置。
背景技術(shù):
煉鐵高爐在正常工作時,高爐內(nèi)的溫度具有很高的溫度,為保證 高爐持續(xù)不斷正常工作,在高爐爐壁上都設(shè)置有密閉冷卻系統(tǒng),即將 一組組具有獨立進、出水口的冷卻壁單元環(huán)繞夾置在高爐外壁和耐火 磚層中,通過冷卻水對耐火磚進行必要的冷卻降溫。當高爐使用一段 時間后,因耐火層消磨及爐內(nèi)氣體的腐蝕作用,密閉冷卻系統(tǒng)會發(fā)生 局部破損,致使一部分冷卻水進入爐內(nèi),影響煉鐵高爐的正常生產(chǎn); 煉鐵高爐內(nèi)的高溫竄入密閉冷卻系統(tǒng),加劇密閉冷卻系統(tǒng)的破損,降 低密閉冷卻系統(tǒng)的使用壽命,同時密閉冷卻系統(tǒng)的冷卻效率降低,影 響煉鐵工藝的質(zhì)量。
由于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的隱蔽性和高爐生產(chǎn)的在線性,直觀 監(jiān)測密閉冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)和破損狀態(tài)非常困難。中國專利 200420078328.7公開了一種煉鐵高爐冷卻壁熱負荷的監(jiān)測傳感器,該 專利必須通過在密閉冷卻系統(tǒng)上開孔固定監(jiān)測傳感器,對密閉冷卻系 統(tǒng)有破壞,從而帶來一系列負面影響,如冷卻壁開孔、開孔處密封、 冷卻壁維護困難、監(jiān)測裝置數(shù)據(jù)采集復(fù)雜等,由于這種監(jiān)測傳感器只 能固定監(jiān)測冷卻壁小范圍的溫度變化,如需實現(xiàn)全密閉冷卻系統(tǒng)監(jiān)測, 則需要在冷卻壁上開大量的孔,因此這種高爐冷卻壁熱負荷監(jiān)測傳感 器實際使用困難。中國專利01278340.4公開了一種高爐冷卻壁冷卻水 進出水溫差的在線監(jiān)測裝置,但該監(jiān)測裝置同樣存在安裝困難,后續(xù) 數(shù)據(jù)采集復(fù)雜等缺點,實用性差。中國專利97107488.7公開了一種利 用冷卻水溫變化判斷高爐冷卻壁工作及破損狀態(tài)的方法,但這種方法 仍然存在后續(xù)數(shù)據(jù)采集復(fù)雜、實用性差的缺點。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種用于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的智 能進入式傳感器,該傳感器可以實時監(jiān)測密閉冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水的 溫度和壓力并存儲起來,通過對傳感器存儲數(shù)據(jù)的分析可以判斷密閉
冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)及破損狀態(tài);該智能傳感器無需安裝、使用簡便、 測量準確,并且可實現(xiàn)密閉冷卻系統(tǒng)全程狀態(tài)的監(jiān)測。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的 一種用于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的智 能進入式傳感器,包括微型壓力傳感器、微型溫度傳感器、傳感器 放大模塊、單片機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲模塊、微型電池、電源開關(guān)模塊、 輸出接口模塊、外殼;微型壓力傳感器和微型溫度傳感器連接至傳感 器放大模塊,傳感器放大模塊輸出接單片機系統(tǒng),單片機系統(tǒng)通過A/D 轉(zhuǎn)換將壓力和溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并保存在數(shù)據(jù)存儲模塊,數(shù)據(jù) 存儲模塊輸出連接至輸出接口模塊;微型電池連接至微型壓力傳感器、 微型溫度傳感器、傳感器放大模塊、單片機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲模塊和輸 出接口模塊提供電源,微型電池連接電源開關(guān)模塊;所述所有模塊全 部安裝在外殼內(nèi),除微型壓力傳感器和微型溫度傳感器外,其余所有 模塊均密封在外殼內(nèi)形成一個密閉殼體。
所述外殼為薄壁外殼,且外殼外表面光滑。
所述微型電池為鈕扣電池。
本實用新型的智能進入式傳感器采用內(nèi)置式計算機系統(tǒng),將傳感 器檢測到的壓力和溫度數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊內(nèi),并自帶電源給各 個模塊供電。本實用新型的智能進入式傳感器跟隨冷卻水進入煉鐵高 爐密閉冷卻系統(tǒng),隨著冷卻水在密閉冷卻系統(tǒng)的流動,智能進入式傳 感器可以實時監(jiān)測所經(jīng)過冷卻系統(tǒng)的溫度和壓力,計算機系統(tǒng)將溫度 和壓力信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊,當智能進入式傳 感器跟隨冷卻水沿密閉冷卻系統(tǒng)循環(huán)一周,智能進入式傳感器從出水 口自然排出,即可實現(xiàn)全部密閉冷卻系統(tǒng)的壓力和溫度監(jiān)測。監(jiān)測結(jié) 果全部存儲在數(shù)據(jù)存儲模塊,通過輸出接口模塊讀出數(shù)據(jù)存儲模塊里 的壓力和溫度數(shù)據(jù),并傳送到PC計算機。通過對傳感器存儲數(shù)據(jù)的分析處理可以判斷煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)及破損狀態(tài)。
本實用新型的智能進入式傳感器體積小,結(jié)構(gòu)簡單,無需安裝, 使用簡便,測量準確,可實現(xiàn)密閉冷卻系統(tǒng)全程狀態(tài)的監(jiān)測,對于保 障煉鐵高爐正常安全工作,提高煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)監(jiān)測效率具有 重要的實用價值。
圖1為本實用新型用于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的智能進入式傳感 器結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中l(wèi)微型壓力傳感器,2微型溫度傳感器,3傳感器放大模塊,
4單片機系統(tǒng),5數(shù)據(jù)存儲模塊,6輸出接口模塊,7鈕扣電池,8電源 開關(guān)模塊,9外殼。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。 參見圖1, 一種用于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的智能進入式傳感器,
包括微型壓力傳感器l、微型溫度傳感器2、傳感器放大模塊3、單
片機系統(tǒng)4、數(shù)據(jù)存儲模塊5、微型電池、電源開關(guān)模塊8、輸出接口 模塊6、外殼9。微型電池為鈕扣電池7,外殼9為薄壁外殼。微型壓 力傳感器1和微型溫度傳感器2連接至傳感器放大模塊3,傳感器放大 模塊3輸出接單片機系統(tǒng)4,將放大后的壓力和溫度信號傳輸至單片機 系統(tǒng)4,單片機系統(tǒng)4通過A/D轉(zhuǎn)換將壓力和溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信 號,并保存在數(shù)據(jù)存儲模塊5,數(shù)據(jù)存儲模塊5輸出連接至輸出接口模 塊6;通過輸出接口模塊6可將數(shù)據(jù)存儲模塊5里的壓力和溫度數(shù)字信 號傳輸?shù)酵獠康腜C計算機,通過PC計算機對傳感器1、 2獲得的壓 力和溫度數(shù)字信號進行分析處理;鈕扣電池7連接至微型壓力傳感器 1、微型溫度傳感器2、傳感器放大模塊3、單片機系統(tǒng)4、數(shù)據(jù)存儲模 塊5和輸出接口模塊6提供電源,鈕扣電池7連接電源開關(guān)模塊S并 受其控制;以上所述的所有模塊全部安裝在薄壁外殼9內(nèi),除微型壓 力傳感器1和微型溫度傳感器2外,其余所有模塊均密封在薄壁外殼9內(nèi),形成一個密閉的殼體,且外殼9外表面光滑。
本實用新型的智能進入式傳感器在進入煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)
前,將電池開關(guān)模塊8打開,鈕扣電池7為微型壓力傳感器1、微型溫 度傳感器2、傳感器放大模塊3、單片機系統(tǒng)4、數(shù)據(jù)存儲模塊5和輸 出接口模塊6供電;智能進入式傳感器跟隨煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的 冷卻水在冷卻系統(tǒng)內(nèi)循環(huán),微型壓力傳感器1和微型溫度傳感器2實 時檢測冷卻水的壓力和溫度,該壓力和溫度信號通過傳感器放大模塊3 放大后,送入單片機系統(tǒng)4,單片機系統(tǒng)4經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換將壓力和溫度 信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號,并保存在數(shù)據(jù)存儲模塊5里。當智能進入式傳 感器跟隨冷卻水在煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)循環(huán)一周,智能進入式傳感 器從密閉冷卻系統(tǒng)出水口自然排出時,單片機系統(tǒng)4實現(xiàn)密閉冷卻系 統(tǒng)全程的壓力和溫度的監(jiān)測,監(jiān)測結(jié)果以數(shù)字信號形式保存在數(shù)據(jù)存 儲模塊5里。通過輸出接口模塊6將數(shù)據(jù)存儲模塊5里的壓力和溫度 數(shù)據(jù)讀出并送入PC計算機,由PC計算機繪制出煉鐵高爐密閉冷卻系 統(tǒng)全程壓力和溫度的曲線,冷卻水的壓力和溫度直接反映煉鐵高爐密 閉冷卻系統(tǒng)的工作狀態(tài)和破損狀態(tài)。
當智能進入式傳感器內(nèi)的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)存儲模塊5送入PC計算機 后,智能進入式傳感器可以重新送入煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)進行冷卻 水壓力和溫度的監(jiān)測,實現(xiàn)重復(fù)使用,降低了使用成本。
權(quán)利要求1、一種用于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的智能進入式傳感器,其特征是包括微型壓力傳感器、微型溫度傳感器、傳感器放大模塊、單片機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲模塊、微型電池、電源開關(guān)模塊、輸出接口模塊、外殼;微型壓力傳感器和微型溫度傳感器連接至傳感器放大模塊,傳感器放大模塊輸出接單片機系統(tǒng),單片機系統(tǒng)通過A/D轉(zhuǎn)換將壓力和溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并保存在數(shù)據(jù)存儲模塊,數(shù)據(jù)存儲模塊輸出連接至輸出接口模塊;微型電池連接至微型壓力傳感器、微型溫度傳感器、傳感器放大模塊、單片機系統(tǒng)、數(shù)據(jù)存儲模塊和輸出接口模塊提供電源,微型電池連接電源開關(guān)模塊;所述所有模塊全部安裝在外殼內(nèi),除微型壓力傳感器和微型溫度傳感器外,其余所有模塊均密封在外殼內(nèi)形成一個密閉殼體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的智能進入 式傳感器,其特征是所述外殼為薄壁外殼,且外殼外表面光滑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的智能進入 式傳感器,其特征是所述微型電池為鈕扣電池。
專利摘要本實用新型涉及用于檢測煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的檢測裝置。一種用于煉鐵高爐密閉冷卻系統(tǒng)的智能進入式傳感器,其微型壓力傳感器和微型溫度傳感器連接至傳感器放大模塊,傳感器放大模塊輸出接單片機系統(tǒng),單片機系統(tǒng)通過A/D轉(zhuǎn)換將壓力和溫度信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號并保存在數(shù)據(jù)存儲模塊,數(shù)據(jù)存儲模塊輸出接至輸出接口模塊;微型電池給各模塊提供電源,微型電池連接電源開關(guān)模塊;所述所有模塊全部安裝在外殼內(nèi),除微型壓力傳感器和微型溫度傳感器外,其余所有模塊均密封在外殼內(nèi)形成一個密閉殼體。本實用新型的傳感器可實時監(jiān)測密閉冷卻系統(tǒng)內(nèi)的冷卻水溫度和壓力并存儲起來,通過對傳感器存儲數(shù)據(jù)的分析可以判斷密閉冷卻系統(tǒng)工作狀態(tài)及破損狀態(tài)。
文檔編號C21B7/24GK201305606SQ20082015596
公開日2009年9月9日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月26日
發(fā)明者喬俊良, 何永輝, 關(guān)運澤, 曹光宇, 健 王 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司