一种金属成分检测传输系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及物质成分测量技术领域，具体地说是涉及一种金属成分检测传输系统及方法。
【背景技术】
[0002]目前传统的用于钢液温度、氧含量和碳含量测量的探头都采用相同的结构:通过线缆传输模拟信号到检测仪表。在炼钢或其他金属处理的场合，使用绝缘线缆存在一系列问题。通过线缆组建的合金成分测量系统将耗费巨资建设，额外存储电缆以备更换将导致资源浪费，在线缆保护和场地清理方面也耗费巨大。除此之外，发动机、输电线、电弧炉、钢包冶炼炉等高压设备引起的电磁干扰和射频干扰会引起错误的信号输入，且此影响会随着传播距离的增加而增加。另外，合金使用不当造成不必要的热电偶连接也会导致错误的测量结果。
[0003]使用时需要保证所有的线缆必须准确安全地连接到正确的连接器上，连接错误或者松动会导致恒定或间歇的信号问题。灰尘、水分、热量、钢渣喷溅以及正常的冶炼因素都会致使内涂层和残留物附着在电气连接系统上，影响信号信号改变。从废料上裁剪的、被钢渣燃烧过的、以及被移动设备辗压过的电缆都会引起错误的信息或测量结果。除此之外，仅仅一个传播电缆和连接处的小扰动都可能导致温度、氧含量和碳含量的错误测量。
[0004]综上所述，对于本领域的技术人员来说，如何设计一种在复杂的工作环境下，依然具有准确测量结果，并且不依赖线缆传输模拟信号的金属成分测量结构，是目前亟待解决的技术问题。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种金属成分检测传输系统，包括测枪，所述测枪的一端连接用于伸入金属熔液采集模拟信号的探头，所述测枪的另一端可拆卸地连接数据采集模块，所述数据采集模块将经过所述测枪传递的模拟信号转换为数字信号并计算，向外无线发送计算得到的测量结果;还包括用于获取所述测量结果的数据接收装置;所述数据采集模块通过独立供电的电池模组驱动。
[0006]可选地，所述数据采集模块包括信号调理模块、电压过载保护模块、多路复用器模块和冷端补偿模块。
[0007]可选地，所述数据采集模块的外壳表面设置用于发射所述测量结果的天线;所述测枪与所述数据采集模块通过航空接口实现插装固定，所述测枪一侧设置母插，所述数据采集模块一侧设置公插。
[0008]可选地，所述探头上设置的传感器为间歇测量传感器或连续测量传感器;所述测枪的两侧固定设置防护把手，所述防护把手向所述数据采集模块延伸并将其包围。
[0009]可选地，所述数据采集模块的外壳表面设置用于指示自身所处状态的指示灯，经过所述信号调理模块的信号进入状态监测模块判断当前工作状态并控制所述指示灯的状态;所述数据采集模块上分别设置电源开关和信号检测开关。
[0010]此外，本发明还提供了一种金属成分检测传输方法，通过测枪一端设置的探头识别熔融金属至少一个特征的模拟信号，所述模拟信号传递到所述测枪另一端连接的数据采集模块;所述数据采集模块将所述模拟信号转换为数字信号并计算出测量结果后，通过天线向外发射并由数据接收装置接收。
[0011]可选地，所述探头检测到的模拟信号分为四路传递至所述测枪，并通过信号调理模块进行探头电路识别与信号预滤波；由电压过载保护模块阻止高压损害;经过多路复用器模块滤除噪声；由冷端补偿模块补偿温度误差。
[0012]可选地，所述天线向外发射的无线信号采用Zigbee协议。
[0013]可选地，间歇测量时，通过信号请求模块唤醒供电并开启计数器，同时开始检查探头是否插上，当检测到探头时，绿色信号灯亮起;再判断探头是否正常测量，若否则返回信号请求模块，若是则绿灯熄灭黄灯亮起;接着判断数据是否有效，若否则黄灯熄灭，红灯点亮后熄灭，若是则显示在显示屏上，黄灯熄灭，红灯点亮后熄灭；最后返回到信号请求模块等待下一次请求信号；
[0014]连续测量时，开启电源，再检测所述数据接收装置与所述数据采集模块是否连接，若否则持续检测直到关闭，若是则通过所述数据采集模块向外发送数据。
[0015]可选地，按下所述数据接收装置上的电源按钮进入发现模式并设定发现定时器，所述数据接收装置发送信号并等待回复，若未收到回复且所述发现定时器超时，所述数据接收装置结束测量，若收到回复将与之联合配对。
[0016]本发明提供了一种金属成分检测传输系统，能够避免复杂测量条件下对信号造成的干扰，使测量结果准确，并且设置与维护成本低。该系统包括测枪，测枪的一端连接探头，探头上设置相应的传感器用于检测金属熔液中的金属成分。测枪的另一端可拆卸地连接数据采集模块，数据采集模块接收探头发来的模拟信号，并将模拟信号转换为数字信号，并由数据采集模块将数字信号向外发射，无线传输的数字信号由数据接收装置接收。数据采集模块通过独立供电的电池模组驱动，无需采用外接电源设备，因此检测装置的整体不必通过电线或数据线与外界连接，数据信号在数据采集模块中由模拟信号转换为数字信号并发送，可以减少由线缆对信号精度的影响，使测量结果更加准确。同样地，本发明中给出的金属成分检测传输方法可以实现相同的技术效果。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018]图1为本发明提供的金属成分检测传输系统信号检测发送端的结构轴测图；
[0019]图2为本发明提供的金属成分检测传输系统信号检测接收端的结构轴测图；
[0020]图3为图1中装置的侧视图；
[0021 ]图4为金属成分检测的数据传输过程示意图；
[0022]图5为数据采集模块及周围部分另一角度的轴测图；
[0023]图6为数据采集模块拆卸后的结构轴测图；
[0024]图7为间歇测量时的逻辑过程图；
[0025]图8为连续测量时的逻辑过程图；
[0026]图9为数据采集模块进行数据传输前的探测逻辑流程图；
[0027]图10为数据采集模块与远程接收装置联接的数据逻辑流程图。
[0028]其中:
[0029]测枪1、母插11、数据采集模块2、公插21、电源开关22、信号检测开关23、电池模组
24、分隔门25、天线3、防护把手4、数据接收装置5、电源按钮51、显示屏52。
【具体实施方式】
[0030]本发明的目的在于提供一种金属成分检测传输系统及方法，能够减少现场复杂环境对测量精度的影响，使测量结果更加准确。
[0031]为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式对本申请的金属成分检测传输系统及方法进行详细的说明。
[0032]本申请提供的金属成分检测传输系统能够将检测到的模拟信号转换为数字信号，并通过无线传输的方式向外发送，能够减少现场复杂环境对信号传输造成的干扰