Устройство измерения уровня ванны в кислородном конверторе

.Ай Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ Пп 82284 тв ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 61) Дополнительное к 22) Заявлено 24.12,76 с присоединением заяв авт, свид1) 2440306/22-0 1 С 5/3 осударственныи комитетСовета Министров СССРпо делам изобретенийн открытий. А. Василевский ямов, А, Д, Каль , П. Кирюхин, М, Р, А, Симсарьяни В Р, Н. Галл И. Ройзен, И. Федотов гина,(71) Заявите ена Ленина институт проблем управления УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ УРОВНЯ ВАНН В КИСЛОРОДНОМ КОНВЕРТОРЕшума (микрофонаделения огибающе Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к автоматизации кислородно-конверторного процесса, и предназначено для использования в конверторных цехах металлургических заводов.Известно техническое решение, согласно которому для измерения уровня ванны над конвертором устанавливают источник излучения света и элемент, воспринимающий отраженный поток. По углу наклона отраженного потока к образующей конвертора определяют уровень ванны 1.Использование этого способа затруднено вследствие сильного влияния факела конвертора на прохождение светового луча.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для контроля уровня ванны по шуму,генерируемому в процессе продувки 12. Это устройство состоит из микрофона, фильтра выделения огибающей, блока реализации зависимости уровня шума от высоты конверторной ванны (функционального пре-,2 образователя) и самопишущего прибора.Однако такое устройство не учитывает изменения зависимости уровня шума от высоты конверторной ванны при выгорании футеровки в процессе кампании. Целью изобретения является повышениеточности за счет систематической подстройки характеристики функционального преобразователя.Поставленная цель достигается тем, чтопредлагаемое устройство дополнительно содержит функциональный преобразователь, блок адаптации, со входами которого соединены соответственно выход блока выделения огибающей звукового давления, выход сумматора и датчик положения фурмы, а выходы блока адаптации соединены с соответствующими параметрическими входами перестраиваемого функционального преобразователя.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг, 2 - схема настройки функционального преобразователя; на фиг. 3 - блок адаптации.Устройство содержит датчик 1 звукового давления (микрофон), блок 2 выделения огибающей, блок 3 адаптации, функциональный преобразователь 4, сумматор 5, датчик 6 положения фурмы и индикатор 7,Устройство работает следующим образом .Сигнал с датчика 1 )поступает в блок 2 вь й622849 Формула изобретения 1. Патент Франции1478987,кл. Ст 01 1,1965,55 2. Здановский В. В., Туркенич Д. И. идр. Управление процессом шлакообразова-ния в кислородном конверторе по акустическим характеристикам продувки, Бюллетень ЦИИНМ,5, 1970. 3где фильтруется полосовым фильтром, детектируется и сглаживается,С выхода блока выделения огибающейсигнал поступает на функциональный преобразователь 4, на выходе которого образуется сигнал, пропорциональный разностимежду уровнем ва нны (относительно постоянной отметки) и уровнем фурмы (относительно той же отметки), Этот сигнал поступает на вход сумматора 5 и складывается сигналом, пропорциональным уровнюфурмы. Этот сигнал поступает иа индикатор 7, со шкалы которого оператор конвертора непрерывно получает информацию обуровне ванны. На индикатор поступает также сигнал о положении фурмы в конверторе. При резких изменениях положения фурмы в процессе продувки автоматически вклю,чается блок адаптации и происходит подстройка коэффициентов функциональногопреобразователя.Настройка функционального преобразователя происходит следующим образом(фиг. 2). При подъеме и опускании фурмына величину Ь Нр в период времени ( , (а)происходит резкое изменение Рщ, обозначенное на чертеже Ь Р, в соответствии скоторым получается расчетное значение изменения положения фурмы ЬНв. Используясигнал разности .= Ь НР - Ь Н и сигнал Р ц.блок адаптации так изменяет параметрыфункционального преобразователя, чтобыминимизировать дисперсию ошибки Ь, При 30этом в интервале времени 1, 1) настраивается параметр а ь в интервале времени 1, т .) - параметр а и так далее. В процессе движения фурмы уровень ванны неменяется и изменения шума (оР) соответ.ствуют изменению положения фурмы 14 рОтношение в " соответствует производнойфункции Нв-(Р ). Для настройки параметров аа, 0, с характеристики функционального преобразователя можно использовать измерения -- если известна хосГН2 )тя бы одна точка искомой характеристики.При контроле уровня ванны по шумутакими точками являются точка а 1 и точка аь (фиг 2). При минимальном уровнешума шлак переливается через горловину45конвертора, и, значит, точка 01 соответствует расстоянию между уровнем горловиныконвертора и уровнем среза фурмы. Точка а соответствует максимальному уровню шума и равна расстоянию между срезом фурмы и уровнем спокойного металлав начале продувки,В ходе продувки при резких измененияхположения фурмы поочередно настраивается первый участок (параметр о), второй (дэ) и так далее.Алгоритм настройки имеет вид: 4где Р О- соответственно абсцисса и ордината 1 - того узла аппроксимации характеристики вход-выход функционального преобразователя;- переменные интегрирования,Уровень ванны в каждый момент времени 1 вычисляется по формуле: Нв (1) =Н) - Нв-Р), а)Зависимость Р, (1),Л)н.,-Е 1 о ,. -, Йц.Р;4)вд) где 1 при РсР. ) РЯ; (т)х, 0 при Р- Р. (1); Р,(1) Р; (з) Внутренняя структура блока 3 адаптации показана на фиг. 3. Блок адаптации реализует зависимости (1) и (3) и содержит сумматор 8, квадратор 9, коммутатор 10 с переключателями 11 - 13, множитель 14, сумматор 15, интеграторы 16 - 21, делитель 22 и запоминающие устройства 23 и 24,Устройство измерения уровня ванны в кислородном конверторе позволит обеспечить рациональный шлаковый режим пяавки, уменьшить выбросы и переливы металла и шлака через горловину конвертора, увеличить выход годного металла. Устройство измерения уровня ванны в кислородном конверторе, содержащее последовательно соединенные датчик звукового давления, блок выделения огибающей звукового давления и функциональный преобразователь, выход которого соединен с первым входом сумматора, и датчик положения фурмы, соединенный с первым входом индикатора и вторым входом сумматора, выход которого соединен со вторым входом индикатора, отличающееся тем, что, с целью. повышения точности, оно дополнительно содержит функциональный преобразователь, блок адаптации, со входами которого соединены соответственно выход блока выделения огибаюгцей звукового давления, выход сумматора и датчик положения фурмы, а выходы блока адаптации соединены с соответствующими параметрическими входами перестраиваемого функционального преобразователя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:,5идя,шска ород,ил Составитель В ва Техред О. Луг Тираж 716 осударственного комит по делам изобретен 35, Москва, Ж.35, Р ППП Патент, г. У