一种转炉副枪系统校验方法及系统与流程

本发明属于转炉炼钢技术领域，具体涉及一种转炉副枪系统校验方法及系统。

背景技术：

在冶金工艺中转炉炼钢副枪系统应用广泛，副枪是现代转炉炼钢不可缺少的重要检测工具和过程控制工具，保证副枪系统良好的运行状态就必须定期对测量系统进行常规校验，使之保持测量精度。按照传统的校验方法需要携带热电偶分度表随时查阅，校验精度低，工作效率低，调节不方便，且不直观。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中转炉炼钢的副枪系统校验精度低且效率低的问题。

为此，本发明提供了一种转炉副枪系统校验方法，包括：

s01：获取转炉内s型热电偶的温度值；

s02：通过公式(1)将所述温度值转换成热电势修正值dt，并通过查表得到该热电势修正值dt对应的模拟电压信号；

dt＝((t-207.5983534)/83.013583)×4095/20(1)

s03：显示输出所述模拟电压信号。

优选地，所述表包括s型热电偶在不同温度下的热电势线性化所对应的温度值。

优选地，所述步骤s01具体包括：获取转炉内s型热电偶的温度值，并通过键盘将该温度值输入至主控电路模块。

优选地，所述步骤s02具体包括：先建立表并输入至主控电路，所述表包括所述热电势修正值dt所对应的模拟电压信号。

优选地，所述步骤s02具体包括：主控电路接收到所述温度值，并通过公式(1)进行转换得到所述温度值对应的热电势修正值dt，并将热电势修正值dt存储至74hc574寄存器中。

本发明还提供了一种转炉副枪系统校验系统，包括信号采集模块、主控电路模块及显示模块；

所述信号采集模块用于获取转炉内s型热电偶的温度值；

所述主控电路模块用于通过公式(1)将所述温度值转换成热电势修正值dt，并通过查表得到该热电势修正值dt对应的模拟电压信号；

dt＝((t-207.5983534)/83.013583)×4095/20(1)

所述显示模块用于显示输入的温度值及输出的模拟电压信号。

优选地，所述主控电路包括c8051f001芯片。

优选地，所述显示模块包括fyd12864-0402b芯片，所述fyd12864-0402b芯片与所述c8051f001芯片之间通过串口通信连接。

优选地，所述主控电路设有jtag调试接口。

优选地，所述信号采集模块包括键盘输入电路。

本发明的有益效果：本发明提供的这种转炉副枪系统检验方法及系统，通过将转炉内s型热电偶的温度值通过公式dt＝((t-207.5983534)/83.013583)×4095/20转换成热电势修正值dt，然后查表得到对应的模拟电压信号并通过液晶显示屏输出显示。该方法提高了转炉副枪系统的智能化程度，实现了稳定的炼钢工艺，提高了终点成分、温度控制精度和命中率，达到了钢水洁净度和降低生产成本的目的；此外，通过直接输入温度值产生标准电势，操作方便直观，且提高了工作效率。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明转炉副枪系统校验及系统的流程示意图；

图2是本发明转炉副枪系统校验及系统的模块示意图；

图3是本发明转炉副枪系统校验及系统的信号采集电路示意图；

图4是本发明转炉副枪系统校验及系统的显示模块电路示意图；

图5是本发明转炉副枪系统校验及系统的主控电路模块示意图；

图6是本发明转炉副枪系统校验及系统的数模扩展电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明实施例提供了一种转炉副枪系统校验方法，包括：

s01：获取转炉内s型热电偶的温度值；

s02：通过公式(1)将所述温度值转换成热电势修正值dt，并通过查表得到该热电势修正值dt对应的模拟电压信号；

dt＝((t-207.5983534)/83.013583)×4095/20(1)

s03：显示输出所述模拟电压信号。

由此可知，如图1和图2所示，s型热电偶实时监测炉内温度，操作人员通过键盘将温度输入至主控电路模块，主控电路模块通过公式(1)dt＝((t-207.5983534)/83.013583)×4095/20将所述温度值转换成热电势修正值dt，并通过查表得到该热电势修正值dt对应的模拟电压信号，然后将该模拟电压信号通过显示器显示，工作人员通过观察显示器上的值便可实时得知转炉副枪的运行状态。

优选的方案，所述表包括s型热电偶在不同温度下的热电势线性化所对应的温度值。由此可知，热电偶产生的热电势和温度之间的关系不是严格的线性关系.s型分度号热电偶在1600℃时其热电势位16.777mv,取0-20mv量程。而dac基准电压为2.5v，放大器的放大倍数：20/2500＝0.008，温度与热电势的关系为：t＝83.013583×e+207.5983534。这样便可将热电势与温度值进行对应并以表格形式存储起来，这里的温度值为t，热电势修正值dt为热电势e的进一步修正值，修正后的热电势e便于dac存储。

优选的方案，所述步骤s01具体包括：获取转炉内s型热电偶的温度值，并通过键盘将该温度值输入至主控电路。由此可知，操作人员将s型热电偶的温度值通过键盘输入至主控电路模块，也可以是主控电路模块直接通过串口定时读取s型热电偶的温度值。

优选的方案，所述步骤s02具体包括：先建立表并输入至主控电路，所述表包括所述热电势修正值dt所对应的模拟电压信号。

优选的方案，所述步骤s02具体包括：主控电路接收到所述温度值，并通过公式(1)进行转换得到所述温度值对应的热电势修正值dt，并将热电势修正值dt存储至74hc574寄存器中。如图5所示，主控电路可以是芯片c8051f001或stc89c516rc，通过外围电路连接74hc574寄存器，将表存储在该寄存器中，便于读写。

本发明实施例还提供了转炉副枪系统校验系统，包括信号采集模块、主控电路模块及显示模块；

所述信号采集模块用于获取转炉内s型热电偶的温度值；

所述主控电路模块用于通过公式(1)将所述温度值转换成热电势修正值dt，并通过查表得到该热电势修正值dt对应的模拟电压信号；

dt＝((t-207.5983534)/83.013583)×4095/20(1)

所述显示模块用于显示输入的温度值及输出的模拟电压信号。

由此可知，如图2至图6所示，各个模块通过稳压电源供电，稳压电源为单片机领域的现有技术在此不再赘述，各个模块的引脚电路连接在图中均已标注连接。其中，信号采集模块如图3所示，显示模块如图4所示，主控电路模块如图5所示，数模扩展电路如图6所示。信号采集模块通过键盘输入，显示模块为fyd12864-0402b芯片，所述fyd12864-0402b芯片与所述c8051f001芯片之间通过串口通信连接，用于显示输入的温度值和输出的模拟电压信号值，还可以显示过程变量，具体根据实际需要进行设计。主控电路包括c8051f001芯片，c8051f001芯片外围电路设有jtag调试接口和模数扩展电路。

系统通电后，进行初始化，自检，然后判断键盘识别码，以进入相应的程序，由键盘输入温度值，主控电路模块进行控制、运算、查表、求值产生相应的模拟电压信号输出。在系统运行之前，将s型热电偶(即s分度号热电偶)不同温度下的热电势线性化所对应的温度值制成表并存储在寄存器中，便于后期查表。通过模拟s型热电偶(即铂铑10-铂热电偶)信号，且模拟1100℃-1600℃的毫伏输出值。采用12位dac编码控制输出相应的电压。热电偶产生的热电势和温度之间的关系不是严格的线性关系，s型分度号热电偶在1600℃时其热电势位16.777mv,取0-20mv量程。而主控电路中的dac基准电压为2.5v，放大器的放大倍数：20/2500＝0.008，且温度与热电势的关系为：t＝83.013583×e+207.5983534。而12位dac的满量程值为d＝212＝4096，因此，经过换算后的热电势修正值dt＝((t-207.5983534)/83.013583)×4095/20。通过键盘输入的温度值将对应的16进制的dt值放入对应的地址中，通过软件的查表法得到相应的模拟电压信号最后输出。

本发明的有益效果：本发明提供的这种转炉副枪系统检验方法及系统，通过将转炉内s型热电偶的温度值通过公式dt＝((t-207.5983534)/83.013583)×4095/20转换成热电势修正值dt，然后查表得到对应的模拟电压信号并通过液晶显示屏输出显示。该方法提高了转炉副枪系统的智能化程度，实现了稳定的炼钢工艺，提高了终点成分、温度控制精度和命中率，达到了钢水洁净度和降低生产成本的目的；此外，通过直接输入温度值产生标准电势，操作方便直观，且提高了工作效率。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。