一种自动清洁的转炉吹炼声音采集装置的制作方法

本发明涉及炼钢冶炼声音采集技术领域，特别涉及一种能够自动清灰和及时降温的声音采集装置。

背景技术：

转炉炼钢过程中，可以通过转炉冶炼过程中的吹炼噪音来反映炉内化渣情况，工人可以借此来指导吹炼操作。转炉冶炼时炉内温度高达1400多度，炉体周围高达几百度，温度环境极其恶劣。另外装铁和吹炼过程中，溢出物和碳化小粉尘非常多，另外吹炼会发生喷溅，喷溅造成大面积火焰喷射和大颗粒粘稠性高温钢渣污染，冷却后会吸附在采音管内极难清理。

目前钢厂采用的采音装置普遍采用普通麦克风或改进型麦克风，本身无法进行自动清洁和降温保护，目前采用的是麦克风放置在外置冷却水套内保护的方式。此方式存在的缺点有：

1、氮风吹扫距离采音传感器较远，吹扫无法清除采音传感器附近的灰尘，一旦吹扫会在反作用力的情况下将采音传感器附近的灰尘扬起，造成采音传感器的二次污染；

2、采用定时吹扫清洁，无法避免喷溅火焰喷射带来的高温损坏，喷溅火焰存在时间短，瞬时温度高，可达上千度，一旦接近采音传感器，极易损坏它；

3、无法及时清除喷溅大颗粒粘稠型钢渣污染，高温喷溅钢渣极易吸附在管壁上，一旦冷却将极难清理。

因此钢厂急需一种在异常状态下能够快速自我清洁和保护的采音装置。

技术实现要素：

本发明为了弥补现有技术中采音装置无法进行自动清洁和降温保护的不足，提供了一种自动清洁的转炉吹炼声音采集装置。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种自动清洁的转炉吹炼声音采集装置，包括外壳，其特征在于：

所述外壳为长筒式t型结构，外壳的外层包覆有冷却装置，外壳的内部底层固定安装有安装基座；

所述安装基座为印刷电路板，安装基座的中心和中心偏下位置开有两处通孔，驱动电机穿过安装基座的中心固定在外壳的底部，驱动电机驱动连接有螺旋除灰器，氮气吹扫管穿过安装基座中心偏下位置的通孔固定穿插在外壳底部，安装基座上还安装有采音传感器、微型摄像机、温度传感器。

进一步地，为了更好的实现本发明，据权利要求1所述的自动清洁的转炉吹炼声音采集装置，其特征在于：所述采音传感器设有4个，环绕排布在安装基座上。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述螺旋除灰器采用螺旋结构，整体结构紧贴外壳内侧筒壁，螺旋除灰器螺旋外壳采用刀片机构。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述采音传感器、驱动电机、微型摄像机和温度传感器全部连接设置在外部的工控机；所述氮气吹扫管连接外侧氮气控制电磁阀。

进一步地，为了更好的实现本发明，所述冷却装置（9）为冷却水箱或水套。

本发明的有益效果是：

本发明由微型摄像机时刻监控采音外壳内采音传感器周围的清洁状态，一旦有悬浮灰尘进入，由氮风吹扫管立刻进行自动清扫，确保采音传感器的洁净度。一旦有高温熔渣喷溅进来立刻启动驱动电机来带动螺旋式清灰器进行大颗粒清扫，螺旋式清灰器利用螺旋推进原理，通过螺旋式清灰刀片来清除黏贴在管壁上的大颗粒熔渣，同时启动氮风吹扫管进行吹扫，对采音传感器提供灰尘防护。由温度传感器时刻检测采音装置内部温度，一旦温度过高，氮风吹扫管立刻进行吹风冷却，确保采音传感器的温度安全并对外传递故障信号。

本发明可以实现采音装置的日常免维护，自动实现悬浮灰尘和大颗粒熔渣的清扫和采音传感器温度过高保护，同时还可以提供采音传感器故障信息，减少维护工人的劳动量和提高采音装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明自动清洁的转炉吹炼声音采集装置的主视结构示意图；

图2为本发明自动清洁的转炉吹炼声音采集装置的图1的a-a向剖视图。

图中，

1、外壳，2、安装基座，3、采音传感器，4、驱动电机，5、螺旋除灰器，6、微型摄像机，7、温度传感器，8、氮气吹扫管，9、冷却装置。

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的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1-图2为本发明的一种具体实施例，该实施例为一种自动清洁的转炉吹炼声音采集装置。采用长筒式t型结构外壳1，安装基座2采用印刷电路板，固定在外壳1底部，远离声音源，安装基座2的中心和中心偏下位置开有两处通孔，驱动电机4穿过安装基座2的中心固定在外壳1的底部，驱动电机4驱动连接有螺旋除灰器5，氮气吹扫管8穿过安装基座2中心偏下位置的通孔固定穿插在外壳1底部，安装基座2上还安装有采音传感器3、微型摄像机6、温度传感器7。采音传感器3设有4个，环绕排布在安装基座2上，充分增强声音信号和抑制干扰。螺旋除灰器5采用螺旋结构，整体结构紧贴外壳1内侧筒壁，螺旋除灰器5螺旋外壳采用刀片机构，便于清除站在筒壁上的粘性熔渣颗粒，整个结构利用螺旋推进原理，将清除的熔渣颗粒逐步推向外壳1出口处，同时利用氮风吹扫管6的氮风推力，将熔渣清除出外壳1。

本实施例通过微型摄像机6拍摄到的画面来判断外壳1前端长筒内是否存在灰尘和熔渣情况，如果发生悬浮灰尘进入，立即利用氮风吹扫管8进行吹扫，不启动螺旋除灰器5。如果发生高温型熔渣进入外壳1，立刻启动驱动电机4来带动螺旋式清灰器5进行大颗粒清扫，螺旋式清灰器5利用螺旋推进原理，通过螺旋式清灰刀片来清楚黏贴在管壁上的大颗粒熔渣，同时启动氮风吹扫管8进行吹扫和采音传感器灰尘防护。

本实施例中，通过温度传感器7测量的温度可以得到采音传感器3周围是否温度过高，过高说明外面冷却装置9故障或者转炉喷溅火焰进入采音传感器3周围，利用氮风吹扫管8进行吹氮风冷却，保护采音传感器3不被高温损坏。同时利用微型摄像机6和温度传感器7可以进行故障判断：如果微型摄像机6显示清洁而温度传感器7测量温度正常而声音信号不正常，说明采音传感器3故障；如果微型摄像机6显示清洁而温度传感器7测量温度不正常，说明外部的冷却装置9损坏。连接这些电气元件的工控机的控制系统可以做出判断并向工作人员传递维修信号。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。