一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统及检测方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111635976A(43)申请公布日2020.09.08(21)申请号202010619680.0(22)申请日2020.06.30(71)申请人南京宝希智能技术有限公司地址210000江苏省南京市雨花台区雨花经济开发区凤华路18号1幢B317-16室(72)发明人占小立(74)专利代理机构江苏瑞途律师事务所32346代理人吴雪健(51)Int.Cl.C21C5/46(2006.01)G01J5/00(2006.01)G01K7/02(2006.01)G01K13/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统及检测方法(57)摘要本发明公开了一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统及检测方法，属于冶金测量技术领域；本发明的测量系统包括炉口测温装置、图像拍摄装置、数据处理装置、数据记录装置和钢水测温装置；其中图像拍摄装置用于拍摄转炉炉口火焰图像；炉口测温装置用于对转炉炉口火焰温度进行连续测量；钢水测温装置用于对转炉内钢水温度进行间歇测量；测量方法中数据处理装置对火焰图像进行处理获得实时火焰图像特征，并根据数据记录装置记录的转炉参数与炉口火焰温度以及钢水温度参数建立关系，计算钢水温度，获得连续的钢水温度；本发明所述钢水温度是通过火焰图像、炉口测温以及钢水测温三者结合，建立相关关系以消除误差，实现对钢水温度的连续、准确的测量。CN111635976ACN111635976A权利要求书1/2页1.一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统，其特征在于，测量系统(200)包括炉口测温装置(210)、图像拍摄装置(220)、数据处理装置(230)、数据记录装置(240)和钢水测温装置(250)；图像拍摄装置(220)用于拍摄转炉(100)炉口火焰图像；炉口测温装置(210)用于对转炉(100)炉口火焰温度进行连续测量；钢水测温装置(250)用于对转炉(100)内钢水温度进行间歇测量；数据处理装置(230)对火焰图像进行处理获得实时火焰图像特征，并根据数据记录装置(240)记录的转炉参数与炉口火焰温度以及钢水温度参数建立关系，计算钢水温度，获得连续的钢水温度。2.根据权利要求1所述的一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统，其特征在于，炉口测温装置(210)、图像拍摄装置(220)和钢水测温装置(250)分别与数据处理装置(230)相连，数据记录装置(240)与数据处理装置(230)相连。3.根据权利要求1所述的一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统，其特征在于，所述数据记录装置(240)记录的转炉参数包括吹氧量和吹氧时间。4.根据权利要求1所述的一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统，其特征在于，数据处理装置(230)根据数据记录装置(240)记录的吹氧量，建立各数据的对应关系，记录钢水温度的变化。5.根据权利要求1所述的一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统，其特征在于，炉口测温装置(210)对转炉(100)炉口火焰温度进行测量，形成校验模型对数据处理装置(230)根据火焰图像特征得到的火焰温度进行调校；和/或钢水测温装置(250)测量得到转炉(100)内钢水温度，钢水温度对数据处理装置(230)根据火焰图像特征得到的火焰温度进行判断。6.根据权利要求1所述的一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统，其特征在于，火焰的特征信号包括火焰颜色平均值、火焰颜色最高值、火焰形状圆形度、边界粗糙度和纹理特征；计算方式为：火焰颜色平均值：火焰颜色最大值：其中：N代表颜色分量的个数，K代表超过阈值的颜色分量的个数。m分布代表颜色R、B、G。圆形度:表示物体边缘与圆的相似程度，是一种物体边缘轮廓复杂程度的度量，通过物体边缘的总长度和物体所在区域的面积，可计算出物体的圆形度值C：2CN111635976A权利要求书2/2页边界粗糙度:描述了物体轮廓的随机性和粗糙性，采用物体的周长与其外接凸包(convexhull，CH)周长的比值进行计算，可区分边界较为光滑的物体：BR＝L/LCH式中：LCH为凸包的周长，L为物体所在区域周长。纹理特征：在火焰检测中，纹理是一个较为显著的形状结构特征，纹理信息使用局部二值模式(localbinarypattern,LBP)算子提取：式中:(in,jn)表示该中心像素点对应LBP图像上的坐标位置；In表示该中心像素点亮度；Ik表示该中心像素点对应的8邻域像素点亮度。7.根据权利要求1所述的一种非接触式转炉钢水温度连续测量系统，其特征在于，数据处理装置(230)对图像进行处理，依据物体成像与物体温度存在的关系计算所述火焰图像中各个像素的温度值，并依据所述各个像素的温度值获取转炉炉口的火焰温度。8.根据权利要求