本技术涉及高炉泥炮,具体的,涉及炮泥智能监测系统。
背景技术:
1、高炉泥炮又名液压泥炮,属于冶炼行业必备的炉前设备,其作用是能够迅速准确堵塞放铁后的出铁口,使高炉快速进入下一循环的作业。在生产实践中研制出的各种类型的堵铁口机,俗称泥炮。目前,国内很多高炉泥炮的打泥量是由竖式机械滑道指示装置进行显示的,这种指示装置的缺点是指示刻度少、误差大,操作者很难把握好每一次泥炮的实际打泥量,容易造成铁口深度不稳定,开铁口难度增大,不仅浪费炮泥,而且增加了钻头、钻杆的消耗量。此外,长期控制不好打泥量,还会使得铁口工作不稳定,铁口局部温度升高,严重的还会诱发炉缸烧穿事故。
技术实现思路
1、本实用新型提出炮泥智能监测系统,解决了相关技术中高炉泥炮控制不好打泥量的问题。
2、本实用新型的技术方案如下:
3、炮泥智能监测系统,包括激励电路、位移传感器cx、位移检测电路和控制单元,所述激励电路的输入端连接所述控制单元,所述激励电路的输出端连接所述位移传感器cx的输入端,所述位移传感器cx的输出端通过所述位移检测电路连接所述控制单元;
4、所述激励电路包括开关管q1、开关管q2和变压器t1,所述开关管q1的控制端连接所述控制单元的第一输出端,所述开关管q1的第一端连接所述变压器t1的第一输入端,所述开关管q1的第二端接地;所述开关管q2的控制端连接所述控制单元的第二输出端,所述开关管q2的第一端连接所述变压器t1的第二输入端,所述开关管q2的第二端接地,所述变压器t1的第三输入端连接所述变压器t1的第四输入端,所述变压器t1的第三输入端连接vcc电源,所述变压器t1的第一输出端连接所述位移传感器cx的第一输入端,所述变压器t1的第二输出端连接所述位移传感器cx的第二输入端,所述位移传感器cx的输出端通过所述位移检测电路连接所述控制单元。
5、进一步,本实用新型中还包括驱动电路,所述驱动电路包括光耦u9、电阻r6、电阻r7、电阻r5、运放u1和运放u2,所述光耦u9的第一输入端连接3.3v电源,所述光耦u9的第二输入端连接所述控制单元的第一输出端,所述光耦u9的第一输出端连接9v电源,所述光耦u9的第二输出端通过所述电阻r5接地,所述光耦u9的输出端连接所述运放u1的反相输入端,所述光耦u9的第二输出端连接所述运放u2的同相输入端,所述电阻r6的第一端连接9v电源,所述电阻r6的第二端通过所述电阻r7接地,所述电阻r6的第二端连接所述运放u1的同相输入端,所述电阻r6的第二端连接所述运放u2的反相输入端,所述运放u1的输出端连接所述开关管q1的控制端,所述运放u2的输出端连接所述开关管q2的控制端。
6、进一步,本实用新型中所述位移检测电路包括电阻r10、电阻r9、运放u3和电阻r8,所述电阻r10的第一端连接所述位移传感器cx的输出端,所述电阻r10的第二端连接所述运放u3的同相输入端,所述运放u3的反相输入端通过所述电阻r9接地,所述运放u3的输出端通过所述电阻r8连接所述运放u3的反相输入端,所述运放u3的输出端连接所述控制单元的第一输入端。
7、进一步,本实用新型中所述位移检测电路还包括电阻r11、电阻r13、电容c5、电容c6、电阻r12和运放u4,所述电阻r11的第一端连接所述运放u3的输出端,所述电阻r11的第二端通过所述电阻r13接地,所述电阻r11的第二端通过所述电容c5连接所述运放u4的反相输入端,所述运放u4的同相输入端接地,所述运放u4的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u4的反相输入端,所述运放u4的输出端通过所述电容c6连接所述电阻r11的第二端,所述运放u4的输出端连接所述控制单元的第一输入端。
8、进一步,本实用新型中还包括调节电路,所述调节电路包括电阻r15、电容c7、变阻器rp1、运放u5和电阻r14,所述电容c7的第一端连接所述位移传感器cx的输出端,所述电容c7的第二端连接所述运放u5的同相输入端,所述电容c7的第一端通过所述电阻r15连接所述运放u5的反相输入端,所述运放u5的反相输入端连接所述变阻器rp1的滑动端,所述变阻器rp1的第一端连接vref参考电压,所述变阻器rp1的第二端接地,所述运放u5的输出端通过所述电阻r14连接所述运放u5的反相输入端,所述运放u5的输出端连接所述运放u4的输出端。
9、进一步,本实用新型中还包括显示设备,所述显示设备连接所述控制单元。
10、本实用新型的工作原理及有益效果为:
11、本实用新型中,在泥炮的液压装置上安装位移传感器cx,位移传感器cx包括固定电极和移动电极,移动电极设置在液压装置的活塞上,随着活塞的移动而移动,固定电极固定在与移动电极相对的液压装置。工作时,向位移传感器cx的固定电极和移动电极施加一个交流电压,形成一个交流电场。当泥炮在打泥时,活塞发生移动,固定电极和移动电极两个极板间的距离变化会导致电容的变化。根据位移传感器cx容值的大小判断打泥量。其中,激励电路用于产生交流电压信号,并加在位移传感器cx上,位移检测电路用于检测位移传感器cx容值的大小,并将位移传感器cx的容值转为电压信号送至控制单元,控制单元根据接收到电压的大小即可判断活塞的位移,根据活塞的位移实现精准控制打泥量。
12、激励电路的工作原理为:工作时,控制单元的第一输出端和控制单元的第二输出端分别输出相位相反的两路pwm控制信号,然后分别送至开关管q1和开关管q2的控制端,当开关管q1的控制端为高电平时,开关管q2的控制端为低电平,开关管q1导通,开关管q2截止,vcc电源依次经变压器t1的第三输入端、变压器t1的第一输入端和开关管q1后到地,变压器t1的输入线圈产生电压,同时变压器t1的输出线圈上产生一个上正、下负的电压加在位移传感器cx上。当开关管q1的控制端为低电平时,开关管q2的控制端为高电平,开关管q1截止,开关管q2导通,vcc电源依次经变压器t1的第四输入端、变压器t1的第二输入端和开关管q2后到地,变压器t1的输入线圈产生电压,同时变压器t1的输出线圈上产生一个上负、下正的电压加在位移传感器cx上。在pwm控制信号的作用下,位移传感器cx的输入端产生一个交变的电压信号,从而产生一个交流电场。
1.炮泥智能监测系统,其特征在于,包括激励电路、位移传感器cx、位移检测电路和控制单元,所述激励电路的输入端连接所述控制单元,所述激励电路的输出端连接所述位移传感器cx的输入端,所述位移传感器cx的输出端通过所述位移检测电路连接所述控制单元;
2.根据权利要求1所述的炮泥智能监测系统,其特征在于,还包括驱动电路,所述驱动电路包括光耦u9、电阻r6、电阻r7、电阻r5、运放u1和运放u2,所述光耦u9的第一输入端连接3.3v电源,所述光耦u9的第二输入端连接所述控制单元的第一输出端,所述光耦u9的第一输出端连接9v电源,所述光耦u9的第二输出端通过所述电阻r5接地,所述光耦u9的输出端连接所述运放u1的反相输入端,所述光耦u9的第二输出端连接所述运放u2的同相输入端,所述电阻r6的第一端连接9v电源,所述电阻r6的第二端通过所述电阻r7接地,所述电阻r6的第二端连接所述运放u1的同相输入端,所述电阻r6的第二端连接所述运放u2的反相输入端,所述运放u1的输出端连接所述开关管q1的控制端,所述运放u2的输出端连接所述开关管q2的控制端。
3.根据权利要求1所述的炮泥智能监测系统,其特征在于,所述位移检测电路包括电阻r10、电阻r9、运放u3和电阻r8,所述电阻r10的第一端连接所述位移传感器cx的输出端,所述电阻r10的第二端连接所述运放u3的同相输入端,所述运放u3的反相输入端通过所述电阻r9接地,所述运放u3的输出端通过所述电阻r8连接所述运放u3的反相输入端,所述运放u3的输出端连接所述控制单元的第一输入端。
4.根据权利要求3所述的炮泥智能监测系统,其特征在于,所述位移检测电路还包括电阻r11、电阻r13、电容c5、电容c6、电阻r12和运放u4,所述电阻r11的第一端连接所述运放u3的输出端,所述电阻r11的第二端通过所述电阻r13接地,所述电阻r11的第二端通过所述电容c5连接所述运放u4的反相输入端,所述运放u4的同相输入端接地,所述运放u4的输出端通过所述电阻r12连接所述运放u4的反相输入端,所述运放u4的输出端通过所述电容c6连接所述电阻r11的第二端,所述运放u4的输出端连接所述控制单元的第一输入端。
5.根据权利要求4所述的炮泥智能监测系统,其特征在于,还包括调节电路,所述调节电路包括电阻r15、电容c7、变阻器rp1、运放u5和电阻r14,所述电容c7的第一端连接所述位移传感器cx的输出端,所述电容c7的第二端连接所述运放u5的同相输入端,所述电容c7的第一端通过所述电阻r15连接所述运放u5的反相输入端,所述运放u5的反相输入端连接所述变阻器rp1的滑动端,所述变阻器rp1的第一端连接vref参考电压,所述变阻器rp1的第二端接地,所述运放u5的输出端通过所述电阻r14连接所述运放u5的反相输入端,所述运放u5的输出端连接所述运放u4的输出端。
6.根据权利要求1所述的炮泥智能监测系统,其特征在于,还包括显示设备,所述显示设备连接所述控制单元。
