高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统.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CN106148637A(43)申请公布日2016.11.23(21)申请号201510170975.3(22)申请日2015.04.10(71)申请人南京理工大学地址210000江苏省南京市孝陵卫200号(72)发明人陈延如赵琦周木春张文宣李武森辛煜陈文建王利平(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203代理人王培松朱显国(51)Int.Cl.C21C5/46(2006.01)C21C5/30(2006.01)G01N21/25(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统(57)摘要本发明提供一种高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，包括：望远光学系统，被配置用于实时采集炼钢炉口的火焰图像信息；光谱仪，被配置通过光纤连接至望远光学系统，进行火焰光谱分析；终点控制装置，通过数据线与所述光谱仪连接，进行碳含量的检测；所述的终点控制装置包括一进行碳含量检测的运算单元和控制单元，运算单元具有数据接口与所述光谱仪连接；控制单元构造为一微处理器，包括电源模块、存储模块和中央处理模块，其中：电源模块用于提供电压供应，且配置有一储能元件用于消除电磁干扰；所述电源模块与存储模块、中央处理模块的接线线路中均连接有滤波器以消除导线上的干扰。本发明所提出的检测系统，抗干扰能力强。CN106148637ACN106148637A权利要求书1/1页1.一种高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，该检测系统包括：望远光学系统，被配置用于实时采集炼钢炉口的火焰图像信息；光谱仪，被配置通过光纤连接至所述望远光学系统，接收来自所述望远光学系统的火焰图像信息进行火焰光谱分析；终点控制装置，通过数据线与所述光谱仪连接，接收光谱仪传输的光谱分布信息进行碳含量的检测；其中：所述望远光学系统包括共光轴的物镜和目镜，通过该物镜和目镜对所述炼钢炉口的火焰进行成像并通过所述光纤传输；所述的终点控制装置包括一用于根据光谱分布信息进行碳含量检测的运算单元和控制运算单元运行的控制单元，该控制单元与运算单元连接，该运算单元具有数据接口与所述光谱仪连接以接收所述的光谱分布信息；所述运算单元构造为烧录了碳含量检测模型FPGA芯片或者CPLD芯片中的一种；所述控制单元构造为一微处理器，包括电源模块、存储模块和中央处理模块，存储模块和中央处理模块连接，其中：所述电源模块用于提供电压供应，且配置有一储能元件用于消除电磁干扰；所述电源模块与存储模块、中央处理模块的接线线路中以及存储模块和中央处理模块的接线线路中均连接有滤波器以消除导线上的干扰。2.根据权利要求1所述的高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，所述储能元件包括至少一个电容器，其一端连接在所述电源模块的输出线路上，另一端接地。3.根据权利要求2所述的高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，所述的储能元件包括至少两个并联的电容器，该两个电容器的一端均连接在所述电源模块的输出线路上，另一端分别接地。4.根据权利要求3所述的高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，前述两个电容器中，其中一个为用于滤除低频波的电解电容，另一个为用于滤除高频波的瓷片电容。5.根据权利要求1所述的高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，所述电源模块与存储模块、中央处理模块的接线线路中以及存储模块和中央处理模块的接线线路中串联所述的滤波器。6.根据权利要求5所述的高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，所述滤波器为LC滤波器。7.根据权利要求1所述的高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，所述望远光学系统还包括一偏振片，设置所述物镜和目镜的光学成像通路中。8.根据权利要求1所述的高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，所述望远光学系统还包括独立于物镜和目镜、用于调节炉口火焰探测视场的视场光栏，该视场光栏配置在所述物镜、目镜所形成的光学成像通路中。9.根据权利要求8所述的高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，所述视场光栏位于所述物镜的焦平面上。10.根据权利要求8或9所述的高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统，其特征在于，所述视场光栏为可变视场光栏。2CN106148637A说明书1/6页高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统技术领域[0001]本发明的各个方面涉及转炉炼钢技术领域，尤其是转炉炼钢过程中钢水碳含量的实时监测，具体而言涉及一种高稳定的转炉炼钢碳含量动态检测系统。背景技术[0002]现今世界上的主流炼钢技术就是转炉炼钢，其产量占钢铁总产量的70％以上。而在转炉炼钢过程中最重要的一环就是末期的终点控制，直接关系到最后钢水的质量。自从转炉炼钢方法出现以来，转炉炼