CN108680267A - 一种适用于高温检测的智能化温度调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于高温检测的智能化温度调控方法：S1、建立温度平均衰减率与核心温度之间对应关系的温度模型；S2、沿炼钢炉的高度方向依次设置m根介质测温管道，每一根介质测温管道内在n个预设位置分别设有热电偶采温单元，m×n个热电偶采温单元均用于采集介质测温管道内对应位置的温度；S3、基于m×n个热电偶采温单元的m×n个温度值计算出实际温度衰减率，并基于上述实际温度衰减率在温度模型中查询对应的核心温度值。本发明避免了直接使用热电偶对炼钢炉内中心位置的高温进行采集的操作，不仅有利于降低高温对热电偶性能和使用寿命的损害，而且能够避免使用性能受损的热电偶对温度采集结果造成影响。
Description
技术领域
本发明涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种适用于高温检测的智能化温度调控方法。
背景技术
炼钢是指将生铁放到炼钢炉内，并在炼制过程中控制碳含量(一般小于2％)，消除P、S、O、N等有害元素，保留或增加Si、Mn、Ni、Cr等有益元素并调整元素之间的比例，以得到最佳性能的钢。炼钢炉内的冶炼温度是直接影响成品钢效果的直接因素之一，为提高炼钢效果，需要对炼钢炉内的温度进行检测和调整。炼钢炉的温度高达4000℃，在此种高温环境下，若直接使用热电偶去采集炼钢炉内中间位置的核心温度，会直接对热电偶的性能和采集精度造成影响，因此，需要一种安全性更高、精确性更强的温度调控系统。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种适用于高温检测的智能化温度调控方法。
本发明提出的适用于高温检测的智能化温度调控方法，包括以下步骤：
S1、建立温度平均衰减率与核心温度之间对应关系的温度模型；
S2、沿炼钢炉的高度方向依次设置m根介质测温管道，m根介质测温管道均与炼钢炉底面平行，每一根介质测温管道内在n个预设位置分别设有热电偶采温单元，m×n个热电偶采温单元均用于采集介质测温管道内对应位置的温度；
S3、基于m×n个热电偶采温单元的m×n个温度值计算出实际温度衰减率，并基于上述实际温度衰减率在温度模型中查询对应的核心温度值。
优选地，步骤S1具体包括：
在炼钢炉的p次使用过程中，q次采集炼钢炉内中心位置的实际温度和介质测温管道内温度的衰减率，且建立两者之间的对应关系，并基于上述对应关系建立温度平均衰减率与核心温度之间的温度模型；
其中，q≥p。
优选地，步骤S2中，m×n个热电偶采温单元用于采集介质测温管道内对应位置的温度，所述m×n个温度值依次记为
优选地，步骤S3具体包括：
获取m×n个热电偶采温单元的m×n个温度值；
计算m根介质测温管道中n个预设位置中每一个预设位置处m个温度值的平均值，依次记为A1、A2、A3……An，其中，Ai＝(T1i+T2i+T3i+……+Tmi)/m，1≤i≤n；
计算n个平均值A1、A2、A3……An中每两个相邻平均值的差值，依次记为B1、B2、B3……Bn-1；
计算n-1个差值的平均值k，并将k作为实际温度衰减率，其中，k＝(B1+B2+B3+……+Bn-1)/(n-1)；
根据k在温度模型中查询k对应的核心温度值并输出。
优选地，步骤S2中，m根介质测温管道内充有降温介质，且每一根介质测温管道内充入的降温介质的量相等。
优选地，步骤S2中，n个预设位置沿每一根介质测温管道的延伸方向依次布置。
本发明提出的适用于高温检测的智能化温度调控方法，利用充有降温介质的介质测温通道对炼钢炉内的高温进行采集和分析，避免了直接使用热电偶对炼钢炉内中心位置的高温进行采集的操作，不仅有利于降低高温对热电偶性能和使用寿命的损害，而且能够避免使用性能受损的热电偶对温度采集结果造成影响，保证温度采集过程的安全性和温度采集结果的精确性。具体地：本发明首先沿炼钢炉的高度方向设置m根介质测温管道，以在m种高度位置对炼钢炉内不同位置的温度进行采集，然后在每一根介质测温管道内设置n个预设位置，且在每一个预设位置设置一个热电偶采温单元，以对每一根介质测温管道内不同位置的温度进行采集，从而从m×n个位置对炼钢炉内的温度进行采集和分析，保证温度采集的全面性，最后在分析过程中，先计算出每一个预设位置处m种高度下的温度的平均值，以得到n个位置处的n个温度平均值，再对n个温度平均值的差值进行计算，再基于n-1个差值来计算温度衰减率，最后基于温度衰减率来对炼钢炉内中心位置处的实际温度进行探寻，且本发明利用多次经验值来建立温度衰减率与核心温度之间的对应关系的温度模型，利用历史温度数据来建立可靠稳定的模型来为温度探寻过程提供有效的数据基础，从而全面保证该温度调控方法对炼钢炉内核心温度采集的针对性和精度。
附图说明
图1为一种适用于高温检测的智能化温度调控方法的步骤示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种适用于高温检测的智能化温度调控方法。
参照图1，本发明提出的适用于高温检测的智能化温度调控方法，包括以下步骤：
S1、建立温度平均衰减率与核心温度之间对应关系的温度模型；
本实施方式中，步骤S1具体包括：
在炼钢炉的p次使用过程中，q次采集炼钢炉内中心位置的实际温度和介质测温管道内温度的衰减率，且建立两者之间的对应关系，并基于上述对应关系建立温度平均衰减率与核心温度之间的温度模型；其中，q≥p；
通过搜集和统计多次历史温度数据来建立温度模型，有利于保证温度模型的稳定有效性，以为后续温度查找过程提供精确的数据基础。
S2、沿炼钢炉的高度方向依次设置m根介质测温管道，m根介质测温管道均与炼钢炉底面平行，每一根介质测温管道内在n个预设位置分别设有热电偶采温单元，n个预设位置沿每一根介质测温管道的延伸方向依次布置，m×n个热电偶采温单元均用于采集介质测温管道内对应位置的温度；为方便后续步骤中对m×n个温度值进行分析的简便性，所述m×n个温度值依次记为
S3、基于m×n个热电偶采温单元的m×n个温度值计算出实际温度衰减率，并基于上述实际温度衰减率在温度模型中查询对应的核心温度值。
本实施方式中，步骤S3具体包括：
获取m×n个热电偶采温单元的m×n个温度值；
计算m根介质测温管道中n个预设位置中每一个预设位置处m个温度值的平均值，依次记为A1、A2、A3……An，其中，Ai＝(T1i+T2i+T3i+……+Tmi)/m，1≤i≤n；以对炼钢炉内平行于炼钢炉底面的水平面内的n个预设位置在不同高度下的温度平均值进行计算，保证对炼钢炉内不同高度下不同位置处的温度进行采集的全面性，从而为分析炼钢炉内中心位置的温度提供准确可靠的参考依据；
计算n个平均值A1、A2、A3……An中每两个相邻平均值的差值，依次记为B1、B2、B3……Bn-1；通过计算每每两个相邻平均值之间的差值，可获取所述n个温度值沿介质测温管道的延伸方向上的变化情况，从而对温度变化率进行有效的分析；需要说明的是，为简化计算过程，n-1个差值B1、B2、B3……Bn-1均为正数；
计算n-1个差值的平均值k，并将k作为实际温度衰减率，其中，k＝(B1+B2+B3+……+Bn-1)/(n-1)；通过计算n-1个差值的平均值，能够均衡n-1个数值间大小差异的影响，保证平均值k的稳定性，从而提高后续过程中基于k查询核心温度值的精度；
根据k在温度模型中查询k对应的核心温度值并输出。
在进一步地实施例中，步骤S2中，m根介质测温管道内充有降温介质，且每一根介质测温管道内充入的降温介质的量相等，一方面利用降温介质来降低炼钢炉内的高温对热电偶采温单元造成性能方面的影响以及采集精度的影响，另一方面使用等量的降温介质来避免外界条件对温度变化情况造成影响，保证本系统采温结果的有效性。
本实施方式提出的适用于高温检测的智能化温度调控方法，利用充有降温介质的介质测温通道对炼钢炉内的高温进行采集和分析，避免了直接使用热电偶对炼钢炉内中心位置的高温进行采集的操作，不仅有利于降低高温对热电偶性能和使用寿命的损害，而且能够避免使用性能受损的热电偶对温度采集结果造成影响，保证温度采集过程的安全性和温度采集结果的精确性。具体地：本实施方式首先沿炼钢炉的高度方向设置m根介质测温管道，以在m种高度位置对炼钢炉内不同位置的温度进行采集，然后在每一根介质测温管道内设置n个预设位置，且在每一个预设位置设置一个热电偶采温单元，以对每一根介质测温管道内不同位置的温度进行采集，从而从m×n个位置对炼钢炉内的温度进行采集和分析，保证温度采集的全面性，最后在分析过程中，先计算出每一个预设位置处m种高度下的温度的平均值，以得到n个位置处的n个温度平均值，再对n个温度平均值的差值进行计算，再基于n-1个差值来计算温度衰减率，最后基于温度衰减率来对炼钢炉内中心位置处的实际温度进行探寻，且本实施方式利用多次经验值来建立温度衰减率与核心温度之间的对应关系的温度模型，利用历史温度数据来建立可靠稳定的模型来为温度探寻过程提供有效的数据基础，从而全面保证该温度调控方法对炼钢炉内核心温度采集的针对性和精度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种适用于高温检测的智能化温度调控方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、建立温度平均衰减率与核心温度之间对应关系的温度模型；
S2、沿炼钢炉的高度方向依次设置m根介质测温管道，m根介质测温管道均与炼钢炉底面平行，每一根介质测温管道内在n个预设位置分别设有热电偶采温单元，m×n个热电偶采温单元均用于采集介质测温管道内对应位置的温度；
S3、基于m×n个热电偶采温单元的m×n个温度值计算出实际温度衰减率，并基于上述实际温度衰减率在温度模型中查询对应的核心温度值。
2.根据权利要求1所述的适用于高温检测的智能化温度调控方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
在炼钢炉的p次使用过程中，q次采集炼钢炉内中心位置的实际温度和介质测温管道内温度的衰减率，且建立两者之间的对应关系，并基于上述对应关系建立温度平均衰减率与核心温度之间的温度模型；
其中，q≥p。
3.根据权利要求1所述的适用于高温检测的智能化温度调控方法，其特征在于，步骤S2中，m×n个热电偶采温单元用于采集介质测温管道内对应位置的温度，所述m×n个温度值依次记为
4.根据权利要求3所述的适用于高温检测的智能化温度调控方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
获取m×n个热电偶采温单元的m×n个温度值；
计算m根介质测温管道中n个预设位置中每一个预设位置处m个温度值的平均值，依次记为A1、A2、A3……An，其中，Ai＝(T1i+T2i+T3i+……+Tmi)/m，1≤i≤n；
计算n个平均值A1、A2、A3……An中每两个相邻平均值的差值，依次记为B1、B2、B3……Bn-1；
计算n-1个差值的平均值k，并将k作为实际温度衰减率，其中，k＝(B1+B2+B3+……+Bn-1)/(n-1)；
根据k在温度模型中查询k对应的核心温度值并输出。
5.根据权利要求1-4任一项所述的适用于高温检测的智能化温度调控方法，其特征在于，步骤S2中，m根介质测温管道内充有降温介质，且每一根介质测温管道内充入的降温介质的量相等。
6.根据权利要求1-4任一项所述的适用于高温检测的智能化温度调控方法，其特征在于，步骤S2中，n个预设位置沿每一根介质测温管道的延伸方向依次布置。
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