炉渣熔化温度测控系统.pdf

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1、2012年仪表技术与传感器2012第10期InstrumentTechniqueandSensorNo．10炉渣熔化温度测控系统蔡培力，孙家富(辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁鞍山114051)摘要：针对理论计算及分析方法确定炉渣熔点温度的困难，研制了炉渣熔化温度测控装置，应用计算机、A／D、D／A、图像采集等接口装置，通过VB6编程实现高温电阻炉程序控温，完成实验样品视频图像采集与处理，根据试样变形法，运用图像测量技术，实现炉渣熔点温度测量。试验结果表明：炉渣熔点温度测量结果稳定，操作界面友好。关键词：炉渣熔化温度；电阻炉；图像测量中图分类号：TP27

2、3文献标识码：A文章编号：1002—1841(2012)10—0053—02MeasurementandControlforMeltingTemperatureofSlagCAIPei—li，SUNJia-fu(UniversityofScienceandTechnologyLiaoning，Anshan114051，China)Abstract：Basedonthefactthatitisdifficulttomeasurethemetallurgicalslagmeltingtemperaturebytheoreticalcalculationand

3、analyticalmethod，developedameasurementandcontroldeviceforit．ByadoptingPC，A／D，D／A，imageacquisitioninterfacedeviceandVB6programmingplatform，controllingthetemperatureoftheresistancefurnacebycomputerprogram，videoimageae-quisitionandprocessingofthetestingsampleareimplemented．Basedonth

4、esampledeformationmethodandimagemeasurementtechnology，slagmeltingpointisgaugedsuccessfully．Theresultoftheexperimentprovedtobestable．Theoperatingplatformwasgood．Keywords：slagmeltingtemperature；resistancefurnace，imagemeasurement0引言行光，照射试样并投射到摄像头上成像。高温电阻炉加热系统炉渣熔化温度是炉渣的重要性质之一，对冶金工艺过程

5、控由炉体、送样支撑管、测温热电偶、控温仪、计算机接1：3等构成。制起重要作用。冶金生产的渣系是多种化合物组成的混合物，渣影放大成像系统由摄像头、图像采集卡和计算机完成图像测成分较为复杂，没有统一的熔点，很难用理论计算与分析方法量任务。确定其熔化温度。实验表明，炉渣试样在升温过程中，其状态l234567的改变如图1所示。图1(a)为试样原始状态；图1(b)为试样高度降低1／6；图1(c)为试样高度降低1／2；图1(d)为试样高度降低2／3。圆柱形试样，经过烧结收缩逐步熔化，高度不断降低，最后接近全部熔化时，试样完全铺展在垫片上，因此可以用试样定量变形法确定

6、炉渣熔点。l一热电偶；2一支撑管；3一高温炉体；4一试样；5一垫片；6一滑道；7一摄像头豳圜图2熔化温度测控装置将被测的渣样放在耐热不锈钢(或铂金)垫片上，用送样装(a)(b)(c)(d)置将其送人炉内后升温，渣样被点光源放大系统放大成像，投图1熔化过程试样高度变化射到摄像头的物镜中，通在炉渣熔化过程中，称渣样熔化1／6时的温度为炉渣开始过摄像头的目镜观察渣样熔化过程渣影状态的变化。熔化温度；渣样熔化1／2时的温度为炉渣的半球点温度，即炉1．1电阻炉控温单元渣熔点；称渣样熔化2／3时的温度为炉渣完全熔化温度。利用测控装置使用的高温电阻炉，加热体为硅钼棒，

7、设计上限完全熔化温度减去开始熔化温度可以得到炉渣的熔点区间⋯。温度为1600℃，额定功率5kW，由飞升曲线测定其传递函数1测控装置结构为炉渣熔点测控装置结构设计如图2所示，包括点光源系统、高温电阻炉加热系统、渣影放大成像系统、计算机测控系b⋯／s丽统。点光源灯泡在支撑管的内部，光线经过双凸透镜透射出平式中：为惯性时间常数；为放大倍数。根据对象特性，设计单回路控温系统、增量式PI控温算收稿日期：2012—04—10收修改稿日期：2012—08—11法、分段程序控温方式可满足测控工艺要求。因为炉渣的熔化InstrumentTechniqueandSensor

8、0et．2012温度在1200～1400℃之问，所以选择两段控温，终点温度分实时