一種金屬成分檢測傳輸系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及物質(zhì)成分測量技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是涉及一種金屬成分檢測傳輸系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前傳統(tǒng)的用于鋼液溫度、氧含量和碳含量測量的探頭都采用相同的結(jié)構(gòu):通過線纜傳輸模擬信號到檢測儀表。在煉鋼或其他金屬處理的場合，使用絕緣線纜存在一系列問題。通過線纜組建的合金成分測量系統(tǒng)將耗費巨資建設(shè)，額外存儲電纜以備更換將導(dǎo)致資源浪費，在線纜保護(hù)和場地清理方面也耗費巨大。除此之外，發(fā)動機、輸電線、電弧爐、鋼包冶煉爐等高壓設(shè)備引起的電磁干擾和射頻干擾會引起錯誤的信號輸入，且此影響會隨著傳播距離的增加而增加。另外，合金使用不當(dāng)造成不必要的熱電偶連接也會導(dǎo)致錯誤的測量結(jié)果。
[0003]使用時需要保證所有的線纜必須準(zhǔn)確安全地連接到正確的連接器上，連接錯誤或者松動會導(dǎo)致恒定或間歇的信號問題?；覊m、水分、熱量、鋼渣噴濺以及正常的冶煉因素都會致使內(nèi)涂層和殘留物附著在電氣連接系統(tǒng)上，影響信號信號改變。從廢料上裁剪的、被鋼渣燃燒過的、以及被移動設(shè)備輾壓過的電纜都會引起錯誤的信息或測量結(jié)果。除此之外，僅僅一個傳播電纜和連接處的小擾動都可能導(dǎo)致溫度、氧含量和碳含量的錯誤測量。
[0004]綜上所述，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，如何設(shè)計一種在復(fù)雜的工作環(huán)境下，依然具有準(zhǔn)確測量結(jié)果，并且不依賴線纜傳輸模擬信號的金屬成分測量結(jié)構(gòu)，是目前亟待解決的技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種金屬成分檢測傳輸系統(tǒng)，包括測槍，所述測槍的一端連接用于伸入金屬熔液采集模擬信號的探頭，所述測槍的另一端可拆卸地連接數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊將經(jīng)過所述測槍傳遞的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并計算，向外無線發(fā)送計算得到的測量結(jié)果;還包括用于獲取所述測量結(jié)果的數(shù)據(jù)接收裝置;所述數(shù)據(jù)采集模塊通過獨立供電的電池模組驅(qū)動。
[0006]可選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括信號調(diào)理模塊、電壓過載保護(hù)模塊、多路復(fù)用器模塊和冷端補償模塊。
[0007]可選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊的外殼表面設(shè)置用于發(fā)射所述測量結(jié)果的天線;所述測槍與所述數(shù)據(jù)采集模塊通過航空接口實現(xiàn)插裝固定，所述測槍一側(cè)設(shè)置母插，所述數(shù)據(jù)采集模塊一側(cè)設(shè)置公插。
[0008]可選地，所述探頭上設(shè)置的傳感器為間歇測量傳感器或連續(xù)測量傳感器;所述測槍的兩側(cè)固定設(shè)置防護(hù)把手，所述防護(hù)把手向所述數(shù)據(jù)采集模塊延伸并將其包圍。
[0009]可選地，所述數(shù)據(jù)采集模塊的外殼表面設(shè)置用于指示自身所處狀態(tài)的指示燈，經(jīng)過所述信號調(diào)理模塊的信號進(jìn)入狀態(tài)監(jiān)測模塊判斷當(dāng)前工作狀態(tài)并控制所述指示燈的狀態(tài);所述數(shù)據(jù)采集模塊上分別設(shè)置電源開關(guān)和信號檢測開關(guān)。
[0010]此外，本發(fā)明還提供了一種金屬成分檢測傳輸方法，通過測槍一端設(shè)置的探頭識別熔融金屬至少一個特征的模擬信號，所述模擬信號傳遞到所述測槍另一端連接的數(shù)據(jù)采集模塊;所述數(shù)據(jù)采集模塊將所述模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并計算出測量結(jié)果后，通過天線向外發(fā)射并由數(shù)據(jù)接收裝置接收。
[0011]可選地，所述探頭檢測到的模擬信號分為四路傳遞至所述測槍，并通過信號調(diào)理模塊進(jìn)行探頭電路識別與信號預(yù)濾波；由電壓過載保護(hù)模塊阻止高壓損害;經(jīng)過多路復(fù)用器模塊濾除噪聲；由冷端補償模塊補償溫度誤差。
[0012]可選地，所述天線向外發(fā)射的無線信號采用Zigbee協(xié)議。
[0013]可選地，間歇測量時，通過信號請求模塊喚醒供電并開啟計數(shù)器，同時開始檢查探頭是否插上，當(dāng)檢測到探頭時，綠色信號燈亮起;再判斷探頭是否正常測量，若否則返回信號請求模塊，若是則綠燈熄滅黃燈亮起;接著判斷數(shù)據(jù)是否有效，若否則黃燈熄滅，紅燈點亮后熄滅，若是則顯示在顯示屏上，黃燈熄滅，紅燈點亮后熄滅；最后返回到信號請求模塊等待下一次請求信號；
[0014]連續(xù)測量時，開啟電源，再檢測所述數(shù)據(jù)接收裝置與所述數(shù)據(jù)采集模塊是否連接，若否則持續(xù)檢測直到關(guān)閉，若是則通過所述數(shù)據(jù)采集模塊向外發(fā)送數(shù)據(jù)。
[0015]可選地，按下所述數(shù)據(jù)接收裝置上的電源按鈕進(jìn)入發(fā)現(xiàn)模式并設(shè)定發(fā)現(xiàn)定時器，所述數(shù)據(jù)接收裝置發(fā)送信號并等待回復(fù)，若未收到回復(fù)且所述發(fā)現(xiàn)定時器超時，所述數(shù)據(jù)接收裝置結(jié)束測量，若收到回復(fù)將與之聯(lián)合配對。
[0016]本發(fā)明提供了一種金屬成分檢測傳輸系統(tǒng)，能夠避免復(fù)雜測量條件下對信號造成的干擾，使測量結(jié)果準(zhǔn)確，并且設(shè)置與維護(hù)成本低。該系統(tǒng)包括測槍，測槍的一端連接探頭，探頭上設(shè)置相應(yīng)的傳感器用于檢測金屬熔液中的金屬成分。測槍的另一端可拆卸地連接數(shù)據(jù)采集模塊，數(shù)據(jù)采集模塊接收探頭發(fā)來的模擬信號，并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并由數(shù)據(jù)采集模塊將數(shù)字信號向外發(fā)射，無線傳輸?shù)臄?shù)字信號由數(shù)據(jù)接收裝置接收。數(shù)據(jù)采集模塊通過獨立供電的電池模組驅(qū)動，無需采用外接電源設(shè)備，因此檢測裝置的整體不必通過電線或數(shù)據(jù)線與外界連接，數(shù)據(jù)信號在數(shù)據(jù)采集模塊中由模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并發(fā)送，可以減少由線纜對信號精度的影響，使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。同樣地，本發(fā)明中給出的金屬成分檢測傳輸方法可以實現(xiàn)相同的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1為本發(fā)明提供的金屬成分檢測傳輸系統(tǒng)信號檢測發(fā)送端的結(jié)構(gòu)軸測圖；
[0019]圖2為本發(fā)明提供的金屬成分檢測傳輸系統(tǒng)信號檢測接收端的結(jié)構(gòu)軸測圖；
[0020]圖3為圖1中裝置的側(cè)視圖；
[0021 ]圖4為金屬成分檢測的數(shù)據(jù)傳輸過程示意圖；
[0022]圖5為數(shù)據(jù)采集模塊及周圍部分另一角度的軸測圖；
[0023]圖6為數(shù)據(jù)采集模塊拆卸后的結(jié)構(gòu)軸測圖；
[0024]圖7為間歇測量時的邏輯過程圖；
[0025]圖8為連續(xù)測量時的邏輯過程圖；
[0026]圖9為數(shù)據(jù)采集模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前的探測邏輯流程圖；
[0027]圖10為數(shù)據(jù)采集模塊與遠(yuǎn)程接收裝置聯(lián)接的數(shù)據(jù)邏輯流程圖。
[0028]其中:
[0029]測槍1、母插11、數(shù)據(jù)采集模塊2、公插21、電源開關(guān)22、信號檢測開關(guān)23、電池模組
24、分隔門25、天線3、防護(hù)把手4、數(shù)據(jù)接收裝置5、電源按鈕51、顯示屏52。
【具體實施方式】
[0030]本發(fā)明的目的在于提供一種金屬成分檢測傳輸系統(tǒng)及方法，能夠減少現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境對測量精度的影響，使測量結(jié)果更加準(zhǔn)確。
[0031]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將結(jié)合附圖及具體的實施方式對本申請的金屬成分檢測傳輸系統(tǒng)及方法進(jìn)行詳細(xì)的說明。
[0032]本申請?zhí)峁┑慕饘俪煞謾z測傳輸系統(tǒng)能夠?qū)z測到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并通過無線傳輸?shù)姆绞较蛲獍l(fā)送，能夠減少現(xiàn)場復(fù)雜環(huán)境對信號傳輸造成的干擾