酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和終端處理系統(tǒng)，所述測(cè)量系統(tǒng)由通過(guò)氣體管路連接的冷凝處理裝置、測(cè)量室I、去酸裝置、氧傳感器、測(cè)量室II和抽氣泵組成；所述信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由依次連接的濾波放大單元、信號(hào)輸入單元、單片機(jī)和DA轉(zhuǎn)換器組成；所述終端處理系統(tǒng)由PLC和上位機(jī)組成；多路信號(hào)經(jīng)調(diào)理并通過(guò)單片機(jī)處理后，數(shù)據(jù)通過(guò)PLC進(jìn)入上位機(jī)實(shí)施在線(xiàn)氧濃度監(jiān)測(cè)的終端處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：在高溫腐蝕性氣體環(huán)境下對(duì)含氧量進(jìn)行測(cè)量，將電路系統(tǒng)與氣體采樣和傳感單元直接連接，縮短了系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間，通過(guò)酸堿中和過(guò)濾裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量元件的保護(hù)和環(huán)保要求。
【專(zhuān)利說(shuō)明】酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)生產(chǎn)中氧含量監(jiān)測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]冶金行業(yè)采用噴霧焙燒法再生鹽酸的生產(chǎn)過(guò)程中，酸再生機(jī)組的核心設(shè)備是焙燒爐，爐內(nèi)燃燒天然氣和空氣，產(chǎn)生的燃燒廢氣主要成分為HCL(氣)、N2、H20(氣)、C02等.
[0003]焙燒爐燒嘴室溫度在1000?1200°C之間，燃燒氣體由燃?xì)夂椭伎諝饨M成，燃?xì)夂椭伎諝獾呐浔缺环Q(chēng)為空燃比，空燃比如果配比不當(dāng)容易引起爆炸。因此，對(duì)焙燒爐燃燒廢氣中的氧氣含量進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)是保證酸再生機(jī)組安全生產(chǎn)的必要手段。
[0004]焙燒爐內(nèi)燃燒廢氣中含氧量測(cè)量環(huán)境的特點(diǎn)是:(I)被測(cè)氣體是高溫的腐蝕性氣體，對(duì)測(cè)量裝置的耐高溫防腐要求較高，焙燒爐頂部出口氣體溫度在380?400°C之間，且HCL氣體具有強(qiáng)腐蝕性；(2)由于爐內(nèi)是燃?xì)饧訜?，故?duì)用電安全要求較高；(3)為保證廢酸的產(chǎn)品質(zhì)量和爐內(nèi)燃?xì)獾陌踩紵?，燃燒廢氣中含氧量需要隨時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0005]現(xiàn)階段酸再生機(jī)組氧氣含量測(cè)量方法，主要有人工經(jīng)驗(yàn)配比測(cè)量法、半導(dǎo)體激光氣體分析測(cè)量法、基于氧氣傳感器的氧氣含量測(cè)量法。人工經(jīng)驗(yàn)配比測(cè)量法很難精確控制燃?xì)夂涂諝獬浞秩紵?，空氣系?shù)如果過(guò)大，焙燒爐內(nèi)反應(yīng)溫度不夠，廢酸不能完全氧化分解，生成的氧化鐵粉質(zhì)量不合格；空氣系數(shù)過(guò)小，則造成燃燒不完全，浪費(fèi)能源并容易產(chǎn)生燃?xì)獗ā０雽?dǎo)體激光測(cè)量方法的機(jī)械連接部位不耐腐蝕及高溫爐氣，并需要進(jìn)樣氣體前期處理，成本高昂；氧化鋯傳感器不耐腐蝕，且其工作溫度高于60(TC，加熱氣體會(huì)給機(jī)組正常運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。對(duì)焙燒爐燃燒廢氣中的氧氣含量進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)不僅要做到及時(shí)、準(zhǔn)確、可靠，同時(shí)還需考慮安全和環(huán)保因素。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型提供了一種酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠滿(mǎn)足在高溫腐蝕性氣體環(huán)境下對(duì)含氧量進(jìn)行準(zhǔn)確、穩(wěn)定測(cè)量的要求，將實(shí)現(xiàn)信號(hào)檢測(cè)功能的電路系統(tǒng)與氣體采樣和傳感單元直接連接進(jìn)行檢測(cè)，縮短了系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間，通過(guò)酸堿中和過(guò)濾裝置實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)量元件的保護(hù)和環(huán)保要求。
[0007]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和終端處理系統(tǒng)，所述測(cè)量系統(tǒng)由通過(guò)氣體管路連接的冷凝處理裝置、測(cè)量室1、去酸裝置、氧傳感器、測(cè)量室II和抽氣泵組成；信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由依次連接的濾波放大單元、信號(hào)輸入單元、單片機(jī)和DA轉(zhuǎn)換器組成；終端處理系統(tǒng)由相連的PLC和上位機(jī)組成；所述信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將在測(cè)量系統(tǒng)中采集的多路信號(hào)進(jìn)行濾波放大等信號(hào)調(diào)理，經(jīng)接口模塊進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)接口模塊與PLC相連，并通過(guò)PLC進(jìn)入上位機(jī)的相應(yīng)監(jiān)控變量區(qū)，實(shí)施在線(xiàn)氧濃度監(jiān)測(cè)的終端處理。
[0009]所述氧傳感器為Citytech公司的A02型氧傳感器,響應(yīng)時(shí)間< 5S。
[0010]所述濾波放大單元由LM358放大器和INA128PA放大器組成，采用12V電源供電，LM358放大器負(fù)責(zé)對(duì)米樣氣體的壓力信號(hào)、流量信號(hào)、溫度信號(hào)進(jìn)行2次放大，INA128PA放大器負(fù)責(zé)對(duì)氧傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波放大。
[0011]所述信號(hào)輸入單元為T(mén)LC2543，單片機(jī)為宏晶科技的STC89C58-RD型號(hào)單片機(jī)，單片機(jī)設(shè)有0CMJ12232C中文液晶顯示模塊作為顯示器件，單片機(jī)與PLC之間的DAC接口模塊為T(mén)LV5616的D/A轉(zhuǎn)換器。
[0012]所述上位機(jī)至少為2臺(tái)，分別負(fù)責(zé)監(jiān)控和操作，采用德國(guó)西門(mén)子公司W(wǎng)INCC組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)，上位機(jī)通過(guò)西門(mén)子CP系列通訊卡與西門(mén)子PLCS7通訊；PLC通過(guò)對(duì)熱繼電器、斷路器、接觸器的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)、儀表設(shè)備的控制，并實(shí)時(shí)傳遞和執(zhí)行上位機(jī)發(fā)出的指令。
[0013]所述測(cè)量室I和測(cè)量室II中分別設(shè)有壓力變送器、溫度變送器和流量變送器，其輸出信號(hào)與氧傳感器輸出信號(hào)均接入濾波放大單元。
[0014]所述測(cè)量室I內(nèi)壓力變送器耐溫450°C，流量變送器耐溫250°C，溫度變送器耐溫500°C，三個(gè)變送器材質(zhì)均為金屬鉭；測(cè)量室II內(nèi)壓力變送器耐溫200°C，流量變送器耐溫2000C，溫度變送器耐溫500°C，三個(gè)變送器材質(zhì)均為不銹鋼。
[0015]所述冷凝處理裝置由5-6m冷凝管組成，出口氣體溫度150_200°C。
[0016]所述去酸裝置由堿性池和干燥瓶組成，通過(guò)導(dǎo)氣管連接。
[0017]所述氣體管路起始段與焙燒爐氣體出口管道上的氣體取樣口連通，取樣口公稱(chēng)直徑< 25_，開(kāi)口方向朝上。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0019]I)基于Citytech公司的A02型氧傳感器基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠滿(mǎn)足焙燒爐內(nèi)燃燒廢氣為高溫腐蝕性氣體的環(huán)境下對(duì)含氧量測(cè)量的要求；
[0020]2)本實(shí)用新型將檢測(cè)電路與氣體采樣和傳感單元直接連接，總反應(yīng)時(shí)間短，能夠快速準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)氧含量；
[0021]3)通過(guò)在氣體管路上加設(shè)降溫及去酸過(guò)濾裝置的方法，給采樣氣體降溫并去除HCL氣體的影響，延長(zhǎng)氧傳感器的使用壽命；
[0022]4)通過(guò)信號(hào)放大、濾波、A/D和D/A轉(zhuǎn)換等方法保證氧含量信號(hào)測(cè)量的精度和穩(wěn)定性；通過(guò)氮氧氣體均勻混合對(duì)氧含量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定，得到氧含量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在量程為O?20%時(shí)，精度為±0.44%。對(duì)于2%氧含量的焙燒爐燃燒廢氣監(jiān)測(cè)，其他氣體中相對(duì)干擾誤差為6.07% ；
[0023]5)監(jiān)測(cè)結(jié)果分別在監(jiān)控柜單片機(jī)的液晶顯示模塊上和通過(guò)PLC在上位機(jī)的WINCC組態(tài)軟件進(jìn)行顯示，現(xiàn)場(chǎng)和遠(yuǎn)程都可進(jìn)行顯示和控制，并通過(guò)上位機(jī)的數(shù)據(jù)處理功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)氧含量進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)、標(biāo)定、超限時(shí)報(bào)警和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能；
[0024]6)對(duì)信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)增加了防爆電路設(shè)計(jì)，利用低電壓和低電流的工作方式實(shí)現(xiàn)防爆功能，使最大電壓〈12V，正常工作電流<70mA，最大短路< 0.5A ；
[0025]7)根據(jù)理想氣體方程公式設(shè)計(jì)采樣氣體的氣路，通過(guò)堿性池和干燥瓶對(duì)采樣氣體進(jìn)行過(guò)濾和干燥，保證最終排放到大氣中的采樣氣體達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)，不污染環(huán)境。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026]圖1是本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)框圖。
[0027]圖2是采樣氣體的氣路流程圖。
[0028]圖3是信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
[0029]圖4是電源電路圖。
[0030]圖5是溫度變送器Tl信號(hào)的濾波放大電路。
[0031]圖6是氧傳感器信號(hào)的濾波放大電路。
[0032]圖7是TLC2543信號(hào)輸入單元弓丨腳圖。
[0033]圖8是STC89C58單片機(jī)弓丨腳圖。
[0034]圖9是TLV5616CPDA轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)、終端處理系統(tǒng)接口電路圖。
[0035]圖10是0CMJ12232C-3液晶顯示模塊引腳圖。
[0036]圖11是本實(shí)用新型程序流程圖。
[0037]圖12是終端數(shù)據(jù)顯示程序流程圖。
[0038]圖中:1.測(cè)量系統(tǒng)2.信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)3.終端處理系統(tǒng)4.取樣口
5.高溫球閥6.冷凝處理裝置7.測(cè)量室I 8.堿性池9.干燥瓶10.測(cè)量室II 11.抽氣泵

【具體實(shí)施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0040]見(jiàn)圖1，是本實(shí)用新型的組成結(jié)構(gòu)示意圖，本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括測(cè)量系統(tǒng)1、信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2和終端處理系統(tǒng)3，所述測(cè)量系統(tǒng)I由通過(guò)氣體管路連接的冷凝處理裝置6、測(cè)量室17、去酸裝置、氧傳感器、測(cè)量室IIlO和抽氣泵11組成；信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2由依次連接的濾波放大單元、信號(hào)輸入單元、單片機(jī)和DA轉(zhuǎn)換器組成；終端處理系統(tǒng)由PLC和上位機(jī)組成；所述信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將在測(cè)量系統(tǒng)中采集的多路信號(hào)進(jìn)行濾波放大等信號(hào)調(diào)理，經(jīng)接口模塊進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)接口模塊與PLC相連，并通過(guò)PLC進(jìn)入上位機(jī)的相應(yīng)監(jiān)控變量區(qū)，實(shí)施在線(xiàn)氧濃度監(jiān)測(cè)的終端處理。
[0041]所述氧傳感器為Citytech公司的A02型氧傳感器,響應(yīng)時(shí)間< 5S。
[0042]所述濾波放大單元由LM358放大器和INA128PA放大器組成，采用12V電源供電，LM358放大器負(fù)責(zé)對(duì)米樣氣體的壓力信號(hào)、流量信號(hào)、溫度信號(hào)進(jìn)行2次放大，INA128PA放大器負(fù)責(zé)對(duì)氧傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波放大。
[0043]所述信號(hào)輸入單元為T(mén)LC2543，單片機(jī)為宏晶科技的STC89C58-RD型號(hào)單片機(jī)，單片機(jī)設(shè)有0CMJ12232C中文液晶顯示模塊作為顯示器件，單片機(jī)與PLC之間的DAC接口模塊為T(mén)LV5616的D/A轉(zhuǎn)換器。
[0044]所述上位機(jī)至少為2臺(tái)，分別負(fù)責(zé)監(jiān)控和操作，采用德國(guó)西門(mén)子公司W(wǎng)INCC組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)，上位機(jī)通過(guò)西門(mén)子CP系列通訊卡與西門(mén)子PLCS7通訊；PLC通過(guò)對(duì)熱繼電器、斷路器、接觸器的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)、儀表設(shè)備的控制，并實(shí)時(shí)傳遞和執(zhí)行上位機(jī)發(fā)出的指令。
[0045]所述測(cè)量室I 7和測(cè)量室II 10中分別設(shè)有壓力變送器、溫度變送器和流量變送器，其輸出信號(hào)與氧傳感器輸出信號(hào)均接入濾波放大單元。
[0046]所述測(cè)量室I 7內(nèi)壓力變送器耐溫450°C，流量變送器耐溫250°C，溫度變送器耐溫500°C，三個(gè)變送器材質(zhì)均為金屬鉭；測(cè)量室II 10內(nèi)壓力變送器耐溫200°C，流量變送器耐溫200°C，溫度變送器耐溫500°C，三個(gè)變送器材質(zhì)均為不銹鋼。
[0047]所述冷凝處理裝置6由5-6m冷凝管組成，出口氣體溫度150_200°C。
[0048]所述去酸裝置由堿性池8和干燥瓶9組成，通過(guò)導(dǎo)氣管連接。
[0049]所述氣體管路起始段與焙燒爐氣體出口管道上的氣體取樣口 4連通，取樣口 4公稱(chēng)直徑< 25mm,開(kāi)口方向朝上。
[0050]原電池型氧傳感器工藝成熟、價(jià)格經(jīng)濟(jì)、適用于常溫下對(duì)氧氣含量的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選用原電池氧傳感器測(cè)量方法，采用Citytech公司的A02型氧傳感器，其工作原理為氧透過(guò)隔膜后溶解在隔膜與陰極間的薄層電解液中，當(dāng)氧達(dá)到陰極表面時(shí)被還原，其電極反應(yīng)為:02+2H20+4e — 40F,02+4H+4e — 2H20,同時(shí)在鉛陽(yáng)極上發(fā)生氧化反應(yīng):2Pb+2H20+4e — 2Pb0+4H+。由于焙燒爐內(nèi)產(chǎn)生氣體由HCL、H2O, N2, CO2, O2等氣體混合，氧氣含量影響需要考慮混合氣體的交叉敏感性，其數(shù)據(jù)如下表所示:
[0051]N2, H2, CO2等氣體對(duì)氧氣含量測(cè)量的影響
氣體 A02信號(hào)輸出(相當(dāng)于％02
_)_
16% CO2 /N2 平衡<0.01
5%H, /N，平衡<0.001
[0052]匕

2000ppm n-hexane〈0.01
/N2平衡
6%C0/N2平衡<0.002
3000pptn NO / N2平衡〈0.002
[0053]焙燒爐內(nèi)燃燒廢氣中氧含量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)氣體變化的反應(yīng)時(shí)間不應(yīng)該僅看作氧傳感器本身的檢測(cè)時(shí)間，而是從被檢測(cè)點(diǎn)氧氣含量發(fā)生變化到數(shù)據(jù)最后被讀取的時(shí)間總和，在本系統(tǒng)中就是經(jīng)過(guò)的氣路系統(tǒng)、傳感器和電路系統(tǒng)的時(shí)間總和，總反應(yīng)時(shí)間為:T =TG+TS+TE，其中:
[0054]Te是被測(cè)氣體從采樣、冷凝到傳感器的時(shí)間，主要由采樣點(diǎn)到傳感器的距離、氣路系統(tǒng)本身的結(jié)構(gòu)和氣路系統(tǒng)中的氣體流量所決定，采用最短的氣路長(zhǎng)度、適當(dāng)?shù)募哟髿怏w流量可以提高反應(yīng)時(shí)間。
[0055]Ts是傳感器的響應(yīng)時(shí)間，A02氧傳感器的響應(yīng)時(shí)間< 5s ；
[0056]Te是信號(hào)檢測(cè)到最后顯示的時(shí)間，Te主要由電路系統(tǒng)工作的頻率和多路數(shù)據(jù)處理復(fù)雜的程度決定，其中電路系統(tǒng)的晶振頻率在幾萬(wàn)Hz以上，所以Te在毫秒數(shù)量級(jí)。
[0057]為了快速的檢測(cè)氧含量，本實(shí)用新型將監(jiān)測(cè)電路與氣體采樣和傳感單元直接連接，見(jiàn)圖2，是采樣氣體的氣路流程圖，測(cè)量系統(tǒng)I由通過(guò)氣體管路連接的冷凝處理裝置6、測(cè)量室17、去酸裝置、氧傳感器、測(cè)量室IIlO和抽氣泵11組成，設(shè)定采樣氣體溫度400°C，含HCL氣體含量約8.5%，考慮到A02型氧傳感器不耐高溫，必須先經(jīng)過(guò)5米左右的冷凝管給氣體降溫，溫度降到約150°C左右；經(jīng)過(guò)冷凝處理溫度降低，采樣氣體中部分HCL氣體冷凝成為鹽酸液體，而氧傳感器探頭不耐酸氣腐蝕，必須過(guò)濾掉HCL氣體后才能進(jìn)行測(cè)量，本實(shí)用新型采用氫氧化鈉溶液酸堿中和的方法過(guò)濾酸性氣體，采樣氣體在堿性池8內(nèi)進(jìn)行酸堿中和,過(guò)濾氣體中的HCL氣體，再通過(guò)干燥瓶9干燥氣體。
[0058]如果在氧傳感器之前測(cè)得的氣體流量Q1,其氣體狀態(tài)參數(shù)分別為壓力P1和溫度T10換算到氧傳感器之后的氣體流量為Q1'，其氣體狀態(tài)參數(shù)分別為壓力P2和溫度T2，則根


PO P Of
據(jù)理想氣體狀態(tài)方程(又稱(chēng)理想氣體定律或克拉佩龍方程)= f


上1丄2
[0059]堿性池8吸收的酸性氣體總量為Q/和氧傳感器之后測(cè)得的氣體流量Q2之差，即Q/ -Q2O
[0060]設(shè)氧傳感器檢測(cè)到的氧氣含量為VdetM，則原焙燒爐中的氧氣含量V“al的計(jì)算公式為:
V =V Ql = VQ: ^ 丁丨 '/
[0061]一.m'tQ; lLiPlQlTj QlIilT, m't


T1 P2
[0062]因此采樣氣體需要測(cè)量的參數(shù)有氧傳感器之前的氣體流量Q1、壓力P1、溫度T1，氧氣含量，氧傳感器之后的氣體流量為Q2、壓力P2、溫度T2。其中Q1、壓力P1、溫度T1在測(cè)量室I 7內(nèi)通過(guò)壓力變送器1、溫度變送器I和流量變送器I采集，Q2、壓力P2、溫度T2在測(cè)量室II 10內(nèi)通過(guò)壓力變送器I1、溫度變送器II和流量變送器II采集，采樣氣體最終由一臺(tái)抽氣泵11排放到大氣，此時(shí)氣體不含酸性，達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
[0063]見(jiàn)圖3，是本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2結(jié)構(gòu)框圖，所述信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2由依次連接的濾波放大單元、信號(hào)輸入單元、單片機(jī)和DA轉(zhuǎn)換器組成。信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2的基本功能是:選用PS7W12D12S輸出12V給濾波放大器LM358和INA128PA供電，選用PS10W5S輸出5V給單片機(jī)供電；6路米樣氣體選用LM358濾波放大器放大,氧傳感器信號(hào)通過(guò)INA128PA濾波放大器進(jìn)行百倍放大；信號(hào)輸入單元TLC2543對(duì)7路采樣信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，通過(guò)STC89C58單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算、數(shù)據(jù)的串口傳輸?shù)裙δ?；TLV5616的D/A轉(zhuǎn)換器將單片機(jī)輸出的氧含量監(jiān)測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成O?5V的模擬信號(hào)，TLV5616的D/A轉(zhuǎn)換器將單片機(jī)輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成O?5V的模擬信號(hào)，然后信號(hào)再通過(guò)電壓/電流信號(hào)隔離放大器ISO EM轉(zhuǎn)換成4?20mA的電流信號(hào)進(jìn)入PLC。
[0064]圖4，是本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電源電路圖。電源電壓由屏蔽電纜引入信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，可通過(guò)控制柜內(nèi)的空開(kāi)斷電，220V電壓通過(guò)PS7W12D12S輸出12V給濾波放大器LM358和INA128PA供電，通過(guò)PS10W5S輸出5V給單片機(jī)供電。圖中，端子AC1、AC2處輸入AC220V電源；FU1、FU2是熔斷器，防止電流過(guò)大燒壞電源模塊；YM1、YM2是壓敏電阻，防止電壓過(guò)大燒壞電源模塊；PS1，PS2選用工業(yè)級(jí)電源轉(zhuǎn)換模塊，分別輸出+12v，-12v和5v電壓為運(yùn)算放大器和單片機(jī)提供電源電壓。
[0065]信號(hào)調(diào)理電路以溫度變送器Tl信號(hào)的濾波放大電路為例說(shuō)明，(見(jiàn)圖5)。圖中，LM358為雙運(yùn)算放大器，濾波放大器電路中第一個(gè)LM358作為電壓跟隨用，起到低通濾波、隔離信號(hào)的作用；第二個(gè)LM358作為濾波放大用。LM358的偏置電流約45nA，當(dāng)輸人阻抗為1kQ時(shí)，輸出失調(diào)電壓為10kQx45nA = 0.45mV。
[0066]因?yàn)锳D輸入電壓為0-12V，傳感器信號(hào)4?20Ma，XR222 = 20mA，X250歐姆=12V,12V/12V = 1，增益選擇為I倍、頻率特性f_3DB彡500kHz、輸人阻抗1kQ、因?yàn)锳D轉(zhuǎn)換器TLC2543為12位轉(zhuǎn)換器，其值為0-4095，5V/4095 = 1.2mV,因此確定輸入失調(diào)電壓為lmV，這樣，理論上AD轉(zhuǎn)換誤差不會(huì)超過(guò)I。
[0067]見(jiàn)圖6，是本實(shí)用新型所述氧傳感器信號(hào)的濾波放大電路。A02氧濃度傳感器信號(hào)輸出是25%含氧量時(shí)輸出為9?13mV，10%含氧量時(shí)輸出為5mV左右。單片機(jī)測(cè)量需要的信號(hào)輸出是V級(jí)電壓信號(hào)，因此濾波放大器的放大倍數(shù)要設(shè)定為100，本實(shí)用新型選用的濾波放大器是INA128PA。
[0068]采樣氣體的溫度信號(hào)(2路)、壓力信號(hào)(2路)、流量信號(hào)(2路)和氧濃度傳感器信號(hào)共7路信號(hào)經(jīng)濾波放大器后進(jìn)入信號(hào)輸入單元TLC2543進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，它是12位串行模數(shù)轉(zhuǎn)換器，使用開(kāi)關(guān)電容逐次逼近技術(shù)完成A/D轉(zhuǎn)換，串行輸入結(jié)構(gòu)能夠節(jié)省單片機(jī)的I/O資源；且價(jià)格適中，分辨率較高。
[0069]見(jiàn)圖7，是信號(hào)輸入單元TLC2543信號(hào)輸入單元引腳圖，圖中:
[0070]AO?A6，引腳為I?7，模擬量輸入端，為采樣氣體的流量信號(hào)(2路)、壓力信號(hào)(2路)、溫度信號(hào)(2路)和氧濃度傳感器信號(hào)。
[0071]E0C，引腳為19，轉(zhuǎn)換結(jié)束端。在最后的I/O CLOCK下降沿之后，EOC從高電平變?yōu)榈碗娖讲⒈３值睫D(zhuǎn)換完成和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備傳輸為止。EOC引腳由高變低是在第12個(gè)時(shí)鐘的下降沿，它標(biāo)志TLC2543開(kāi)始對(duì)本次采樣的模擬量進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換完成后EOC變高，標(biāo)志轉(zhuǎn)換結(jié)束。
[0072]DATA0UT，引腳為16，A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端。為高時(shí)處于高阻抗?fàn)顟B(tài)，為低時(shí)處于激活狀態(tài)。
[0073]ADDRESS，引腳為17，串行數(shù)據(jù)輸入端。由8位數(shù)據(jù)規(guī)定了要轉(zhuǎn)換的模擬量輸入通道、轉(zhuǎn)換后的輸出數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、輸出數(shù)據(jù)的格式。
[0074]I/O CLOCK，引腳為18，輸入/輸出時(shí)鐘端，控制輸入輸出的時(shí)鐘，由外部輸入。
[0075]CS，引腳為15，片選端。在CS端由高變低時(shí)，內(nèi)部計(jì)數(shù)器復(fù)位；由低變高時(shí)，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)禁止DATA OUT和I/O CLOCK。
[0076]7路數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)過(guò)采集轉(zhuǎn)換后進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行精確計(jì)算，并按照一定頻率進(jìn)行串行輸出，本實(shí)用新型選用宏晶科技的STC89C58-RD型號(hào)單片機(jī)。見(jiàn)圖8，是STC89C58單片機(jī)引腳圖，單片機(jī)的40個(gè)引腳大致可分為4類(lèi):電源、時(shí)鐘、控制和I/O引腳。由于前置信號(hào)有7路信號(hào)需要處理，并且發(fā)送電路要求功耗低、頻率精確，系統(tǒng)時(shí)鐘頻率要求較高，因此，采用片內(nèi)振蕩器用于CPU的時(shí)鐘源，晶振產(chǎn)生的時(shí)鐘頻率為11.0592MHz。在單片機(jī)的Xl和X2兩引腳分別為單級(jí)片內(nèi)反相放大器的輸入輸出端，其頻率為11.0592MHz。單片機(jī)Xl和X2兩引腳之間連接一個(gè)晶體振蕩器，并接兩個(gè)小電容后接地。單片機(jī)數(shù)據(jù)通信的方式有并行通信和串行通信兩種，本系統(tǒng)選擇通過(guò)單片機(jī)自帶的串口進(jìn)行RS-232方式的通信。與RS-232相匹配的連接器選擇為DB-9，只提供異步通信的9個(gè)信號(hào)。使用P3.0(10腳RXD)和P3.1(11 B TXD)分別連接到DB-9連接器的TxD (3腳)和RxD (2腳)，DB-9連接器的地線(xiàn)(5腳)要求接地。
[0077]本實(shí)用新型充分利用STC89C58單片機(jī)內(nèi)部特殊寄存器PCON中的相應(yīng)節(jié)能與休眠控制位的編程控制完成節(jié)能與休眠功能的控制，將PCON寄存器的IDL位置“ 1”，單片機(jī)進(jìn)入待機(jī)方式；將PCON寄存器的H)位置“1”，單片機(jī)進(jìn)入掉電保護(hù)方式。
[0078]7路信號(hào)在單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行計(jì)算后，以數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)形式輸出，由于PLC輸入信號(hào)是4?20mA的電流信號(hào)，因此需要數(shù)據(jù)信號(hào)先通過(guò)TLV5616的D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成O?5V的模擬信號(hào)，然后信號(hào)通過(guò)LM358濾波放大后再通過(guò)電壓/電流信號(hào)隔離放大器ISOEM轉(zhuǎn)換成4?20mA的電流信號(hào)進(jìn)入PLC。
[0079]見(jiàn)圖9，是TLV5616CPDA轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)、終端處理系統(tǒng)接口電路圖。主要引腳說(shuō)明:
[0080]DIN，引腳為1，串行數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入端。與單片機(jī)Ρ2.4(引腳為25)相連接。該引腳必須與CS啟用設(shè)置為低。然后，F(xiàn)S下降沿開(kāi)始轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)位，每比特(與MSB)開(kāi)始關(guān)于SCLK內(nèi)部寄存器的下降沿經(jīng)過(guò)16位被轉(zhuǎn)換或FS上升時(shí)，移位寄存器的內(nèi)容被移到DAC鎖存的更新電壓輸出到新的水平。
[0081]SCLK，引腳為2，串行數(shù)字時(shí)鐘輸入端。與單片機(jī)P2.5 (引腳為26)相連接。最大串行時(shí)鐘頻率為20MHz。
[0082]CS，引腳為3，芯片選擇端。與單片機(jī)P2.6 (引腳為27)相連接。數(shù)字輸入用于啟用和禁用輸入，低電平有效。
[0083]FS，引腳為4，幀同步。與單片機(jī)P2.7 (引腳為28)相連接。數(shù)字輸入4線(xiàn)串行接□。
[0084]REFIN，引腳為6，參考模擬輸入電壓。
[0085]0UT，引腳為7，DAC模擬輸入端。信號(hào)輸出后與LM358濾波放大器連接。
[0086]氧含量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)處于易燃易爆的天然氣監(jiān)測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)，雖然整個(gè)酸再生機(jī)組是負(fù)壓運(yùn)行，天然氣不會(huì)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，但是如果管道泄漏等情況發(fā)生，監(jiān)測(cè)信號(hào)調(diào)理與處理電路就會(huì)形成危險(xiǎn)的爆炸源，因此必須對(duì)監(jiān)測(cè)信號(hào)調(diào)理與處理電路進(jìn)行防爆設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型從限制產(chǎn)生電火花和熱效應(yīng)的能量出發(fā)，將電路中的電流和電壓嚴(yán)格限制在一個(gè)允許范圍內(nèi)，保證電路在正常工作或短接或元器件受損等情況下避免可能存在的危險(xiǎn)氣體爆炸。
[0087]本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所述信號(hào)調(diào)理與處理電路中，最大電壓〈12V，正常工作電流<70mA，最大短路電流通過(guò)限流電阻可以控制在0.5A以下，電容元件的電容值之和小于32 μ F，電感元件之和小于I μ H，都低于簡(jiǎn)單電路點(diǎn)燃曲線(xiàn)。另外對(duì)于氫氣環(huán)境，必須將電路功率限制在1.3W左右，在本實(shí)用新型的信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理電路中，短時(shí)間內(nèi)(I秒內(nèi))能量輸出:E1 = 12VX0.07A = 0.84W = 0.84J/s ;在PLC中，使用隔離放大器ISO EM將信號(hào)轉(zhuǎn)換為4?20mA安全工業(yè)防爆信號(hào)，Siemens的S7-300/400PLC工作電源+24V，PLC測(cè)量監(jiān)測(cè)信號(hào)短時(shí)間內(nèi)輸出能量:E2 = 24VX0.02A = 0.48W = 0.48J/s，滿(mǎn)足防爆電路的設(shè)計(jì)要求。
[0088]本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的終端處理系統(tǒng)3由PLC和上位機(jī)組成，負(fù)責(zé)信號(hào)的接收、處理和顯示。為了方便操作人員在現(xiàn)場(chǎng)可以直接讀取氧氣含量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)可以在單片機(jī)的液晶顯示模塊上顯示并同時(shí)通過(guò)PLC在上位機(jī)的西門(mén)子公司W(wǎng)INCC組態(tài)軟件進(jìn)行顯示，本實(shí)用新型采用0CMJ12232C中文液晶顯示模塊作為本機(jī)顯示器件。
[0089]見(jiàn)圖10，是0CMJ12232C-3液晶顯示模塊引腳圖，其中:
[0090]RS(CS)，引腳4，方向?yàn)檩斎?，選擇高電平時(shí)用作數(shù)據(jù)，選擇低電平時(shí)用作指令碼，此引腳與單片機(jī)的39腳P0.0相連接，作為輸入寄存器選擇位用；
[0091]R/W(STD)，引腳5，方向?yàn)檩斎?，輸入讀/寫(xiě)選擇選擇信號(hào)，此引腳與單片機(jī)的38腳P0.1相連接；
[0092]E(SCLK)，引腳6，方向?yàn)檩斎?，輸入使能信?hào)，高電平有效，此引腳與單片機(jī)的37腳P0.2相連接；
[0093]RST，引腳16，方向?yàn)檩斎?，?fù)位信號(hào)，此引腳與單片機(jī)的34腳P0.5相連接；
[0094]DO?D7，引腳7?14，數(shù)據(jù)O?數(shù)據(jù)7，此引腳與單片機(jī)的I?8腳Pl.0?Pl.7腳相連接，是單片機(jī)用來(lái)給液晶傳送命令和數(shù)據(jù)的；
[0095]LEDK，引腳17，背光源負(fù)極(OV)，此引腳與單片機(jī)的33腳P0.6相連接，當(dāng)BKON為高電平，三極管N501導(dǎo)通，LEDlOl得電發(fā)光，液晶背光亮；當(dāng)BKON為低電平，三極管N501截止，LEDlOl失電不發(fā)光，液晶背光不亮；
[0096]氧含量的測(cè)量范圍為O?22%，IXD以XX.XX的格式顯示數(shù)據(jù)，單位為％ ;IXD還可以顯示流量、溫度和壓力的數(shù)據(jù)。見(jiàn)圖11，是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)顯示程序流程圖，單片機(jī)與IXD顯示模塊間通過(guò)RS-232串口通信，通過(guò)管腳P0.0-0.2和P0.5向IXD模塊的CS、R/W、E和RST管腳發(fā)送讀寫(xiě)時(shí)序指令，完成IXD字符的顯示和存儲(chǔ)，通過(guò)P1.0-P1.7管腳向IXD模塊的D0-D7管腳發(fā)出數(shù)據(jù)信號(hào)。
[0097]本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)顯示功能通過(guò)對(duì)單片機(jī)的編程實(shí)現(xiàn)，見(jiàn)圖12，是終端數(shù)據(jù)顯示程序流程圖。AD2543芯片片選時(shí)鐘置高電平，是為了能啟動(dòng)AD轉(zhuǎn)換，因?yàn)锳D轉(zhuǎn)換需要下降沿；2543的作用是采樣流量、壓力、溫度和氧含量等；DA5616芯片片選輸入置高電平，是為了能啟動(dòng)DA轉(zhuǎn)換，因?yàn)镈A轉(zhuǎn)換需要下降沿；5616的作用是為了將運(yùn)算得出的最終氧氣含量，轉(zhuǎn)換為電壓值，送入電壓電流轉(zhuǎn)換器的輸入端，輸出相應(yīng)的電流給PLC;液晶LCD有一單獨(dú)復(fù)位端，用單片機(jī)管腳單獨(dú)控制，可在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候復(fù)位液晶控制器，防止出現(xiàn)顯示混亂；初始化串行口，是為了能和上位機(jī)進(jìn)行通訊，本系統(tǒng)中無(wú)通訊，但保留了通訊功能；主程序開(kāi)始，按照順序讀取流量I流量2，壓力I壓力2，溫度I溫度2，氧氣傳感器的氧氣含量，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行運(yùn)算，得出氧氣含量值，并通過(guò)DA5616轉(zhuǎn)換為電壓，并將此電壓供給電壓電流轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為電流，提供給上位PLC，然后程序再返回讀取流量12等，可以一直循環(huán)；數(shù)據(jù)顯示和按鍵處理能看到中間的數(shù)據(jù)，便于調(diào)試。
[0098]ISO EM-U1-P3-01模塊將TLV5616DAC的O?5V的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成4?20mA的電流信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的隔離轉(zhuǎn)換功能，電流信號(hào)直接通過(guò)PLC發(fā)送到酸再生機(jī)組計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的上位機(jī)組態(tài)軟件上顯示。酸再生機(jī)組所在冷軋鋼廠(chǎng)的監(jiān)控系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)是:2臺(tái)工控機(jī)作為上位機(jī)，其中一臺(tái)監(jiān)控，一臺(tái)操作，本實(shí)用新型采用德國(guó)西門(mén)子公司W(wǎng)INCC組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)，上位機(jī)通過(guò)西門(mén)子CP系列通訊卡與西門(mén)子PLCS7通訊。PLC對(duì)熱繼電器、斷路器、接觸器等的控制來(lái)達(dá)到對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電機(jī)、儀表設(shè)備的控制，并實(shí)時(shí)傳遞和執(zhí)行上位機(jī)發(fā)出的指令。氧含量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在上位機(jī)組態(tài)監(jiān)控畫(huà)面上顯示點(diǎn)為煙氣含氧量，當(dāng)煙氣含氧量的范圍超過(guò)設(shè)定值時(shí)會(huì)進(jìn)行報(bào)警。
[0099]【實(shí)施例1】利用本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在山東濱州博興縣新美達(dá)科技材料有限公司進(jìn)行了 96小時(shí)的連續(xù)監(jiān)測(cè)，測(cè)量點(diǎn)在酸再生機(jī)組五層焙燒爐頂部出口管道處?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表:
[0100]山東新美達(dá)現(xiàn)場(chǎng)氧含量參數(shù)表

天然氣量空氣量時(shí)間空燃比，，..、,,;,氧含量％


(In 1 I )( m / h )
[0101]
12.91!4:00 14.1 --331461.4
12.9日 12:00 13.3 25533851.3
12.91? 20:00 14.1 24033751.3
12.10日4:00 12.5 23629521.1
12.10日 12:00 13.6 23531991.3
12.10臼 20:00 13.7 23532171.4
12.1104:00 13.2 26134481.3
[0102]
12.11日 12:00 13.1 24031441,1
12.11日 20:00 13.2 24031591.1
12.12日 4:00 13.3 23631321.2
12.12012:00 13.2 21428341.0
12.12日 20:00 13.1 21428070.9
[0103]【實(shí)施例2】利用本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，在天津江林科技發(fā)展有限公司進(jìn)行了 72小時(shí)的連續(xù)監(jiān)測(cè)，測(cè)量點(diǎn)在酸再生機(jī)組五層焙燒爐頂部出口管道處。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)下表:
[0104]天津江林現(xiàn)場(chǎng)氧含量參數(shù)表天然氣量空氣量時(shí)間空燃比 f 3,,、 f 3/,、氧含量％

Cm /h} Cm /h)
3.21 ?6:0012.0 20825041.3
[0105]
3.2日 12:00 12.0 20424551,1
3.2018:00 12.0 20424481.3
3.3日 0:0012.0 20424421.6
3.306:0012.0 20824951.3
3.3日 12:00 12.0 20825021.7
3.3日 18:00 12.5 20025012.0
3.400:0012.6 19825011.9
[0106]
3.4日 6:0012 5 20024991.5
3.4日 12:00 12 4 202 24991,4
3.4| 118:00 12.5 200 24941.6
3,5| 10:00 12.6 198 25002.0
[0107]從以上數(shù)據(jù)可以看出，山東新美達(dá)測(cè)得的氧含量數(shù)據(jù)范圍在0.9?1.4%之間，天津江林測(cè)得的氧含量數(shù)據(jù)范圍在1.1?2.0%之間。
[0108]對(duì)本實(shí)用新型酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)氮氧氣體均勻混合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)標(biāo)定，得到氧含量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在量程為O?20%時(shí)，精度為±0.44%。對(duì)于2%氧含量的焙燒爐燃燒廢氣監(jiān)測(cè)，其他氣體中相對(duì)干擾誤差為6.07% ;
【權(quán)利要求】
1.酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括測(cè)量系統(tǒng)、信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和終端處理系統(tǒng)，所述測(cè)量系統(tǒng)由通過(guò)氣體管路連接的冷凝處理裝置、測(cè)量室1、去酸裝置、氧傳感器、測(cè)量室II和抽氣泵組成；信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由依次連接的濾波放大單元、信號(hào)輸入單元、單片機(jī)和DA轉(zhuǎn)換器組成；終端處理系統(tǒng)由相連的PLC和上位機(jī)組成；所述信號(hào)調(diào)理與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)將在測(cè)量系統(tǒng)中采集的多路信號(hào)進(jìn)行濾波放大等信號(hào)調(diào)理，經(jīng)接口模塊進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)經(jīng)接口模塊與PLC相連，并通過(guò)PLC進(jìn)入上位機(jī)的相應(yīng)監(jiān)控變量區(qū)，實(shí)施在線(xiàn)氧濃度監(jiān)測(cè)的終端處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述氧傳感器為Citytech公司的A02型氧傳感器，響應(yīng)時(shí)間< 5S。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述濾波放大單元由LM358放大器和INA128PA放大器組成，采用12V電源供電，LM358放大器負(fù)責(zé)對(duì)米樣氣體的壓力信號(hào)、流量信號(hào)、溫度信號(hào)進(jìn)行2次放大,INA128PA放大器負(fù)責(zé)對(duì)氧傳感器信號(hào)進(jìn)行濾波放大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)輸入單元為T(mén)LC2543，單片機(jī)為宏晶科技的STC89C58-RD型號(hào)單片機(jī)，單片機(jī)設(shè)有0CMJ12232C中文液晶顯示模塊作為顯示器件，單片機(jī)與PLC之間的DAC接口模塊為T(mén)LV5616的D/A轉(zhuǎn)換器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)至少為2臺(tái)，分別負(fù)責(zé)監(jiān)控和操作，采用德國(guó)西門(mén)子公司W(wǎng)INCC組態(tài)軟件進(jìn)行組態(tài)，上位機(jī)通過(guò)西門(mén)子CP系列通訊卡與西門(mén)子PLCS7通訊；PLC通過(guò)對(duì)熱繼電器、斷路器、接觸器的控制實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)、儀表設(shè)備的控制，并實(shí)時(shí)傳遞和執(zhí)行上位機(jī)發(fā)出的指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量室I和測(cè)量室II中分別設(shè)有壓力變送器、溫度變送器和流量變送器，其輸出信號(hào)與氧傳感器輸出信號(hào)均接入濾波放大單元。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述測(cè)量室I內(nèi)壓力變送器耐溫450°C，流量變送器耐溫250°C，溫度變送器耐溫500°C，三個(gè)變送器材質(zhì)均為金屬鉭；測(cè)量室II內(nèi)壓力變送器耐溫200°C，流量變送器耐溫200°C，溫度變送器耐溫500°C，三個(gè)變送器材質(zhì)均為不銹鋼。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述冷凝處理裝置由5-6m冷凝管組成，出口氣體溫度150-200°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述去酸裝置由堿性池和干燥瓶組成，通過(guò)導(dǎo)氣管連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的酸再生焙燒爐殘氧含量在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體管路起始段與焙燒爐氣體出口管道上的氣體取樣口連通，取樣口公稱(chēng)直徑< 25mm，開(kāi)口方向朝上。
【文檔編號(hào)】G01N27/26GK203929702SQ201420250511
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年5月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月15日
【發(fā)明者】張璇, 孟祥全, 張子曄, 張嘉鵬, 王宗巖 申請(qǐng)人:鞍山創(chuàng)新廢酸除硅再生工程有限公司