CN108760063B - 一种用于高温检测的智能化调控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于高温检测的智能化调控方法：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、在炼钢炉炉壁内沿炼钢炉炉壁厚度方向由内壁向外壁依次布置m组采温模块，每一组采温模块沿炼钢炉炉顶至炉底依次设有n个采温单元；S3、基于m×n个采温单元采集的m×n个温度值计算出实际温度平均衰减率，并基于上述实际温度平均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，一方面减小了高温对热电偶性能和使用寿命的损害，另一方面避免了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。
Description
技术领域
本发明涉及温度检测技术领域，尤其涉及一种用于高温检测的智能化调控方法。
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，本发明提出了一种用于高温检测的智能化调控方法。
本发明提出的用于高温检测的智能化调控方法，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、在炼钢炉炉壁内沿炼钢炉炉壁厚度方向由内壁向外壁依次布置m组采温模块，每一组采温模块沿炼钢炉炉顶至炉底依次设有n个采温单元，m×n个采温单元均用于采集炼钢炉炉壁内对应位置的温度；
S3、基于m×n个采温单元采集的m×n个温度值计算出实际温度平均衰减率，并基于上述实际温度平均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炼钢炉炉壁温度的衰减率，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个采温单元用于采集炼钢炉炉壁内对应位置的温度，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个采温单元的m×n个温度值；
分别计算m组采温模块的平均值，依次记为A1、A2、A3……Am，其中，Ai＝(Ti1+Ai2+Ai3+……+Ain)/n，1≤i≤m；
计算m组采温模块的平均值A1、A2、A3……Am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作为实际温度平均衰减率，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，第e组采温模块中的n个采温单元与第f组采温模块中的n个采温单元一一对应，且每一组对应的两个采温单元的布置位置相对于炼钢炉炉底的高度相同；
其中，1≤e≤m，1≤f≤m。
优选地，步骤S2中，第g组采温模块中的n个采温单元与第h组采温模块中的n个采温单元的布置位置相对于炼钢炉炉底的高度互不相同；
其中，1≤g≤m，1≤h≤m。
本发明提出的用于高温检测的智能化调控方法，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，一方面减小了高温对热电偶性能和使用寿命的损害，另一方面避免了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：本发明沿炼钢炉炉壁厚度方向设置有多组采温模块，且每一组采温模块从炼钢炉顶部至底部又设有多组采温单元，即利用多排多列采温单元从水平方向上的多个位置和竖直方向上的多个位置对炼钢炉炉壁的温度进行采集和分析，并通过分析多个温度的衰减率来对炼钢炉中心位置的实际温度进行探寻，为提高温度探寻的有效性，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系统对炼钢炉内核心温度采集的针对性和精度。
附图说明
图1为一种用于高温检测的智能化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用于高温检测的智能化调控方法。
参照图1，本发明提出的用于高温检测的智能化调控方法，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炼钢炉炉壁温度的衰减率，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、在炼钢炉炉壁内沿炼钢炉炉壁厚度方向由内壁向外壁依次布置m组采温模块，每一组采温模块沿炼钢炉炉顶至炉底依次设有n个采温单元，m×n个采温单元均用于采集炼钢炉炉壁内对应位置的温度；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个采温单元采集的m×n个温度值计算出实际温度平均衰减率，并基于上述实际温度平均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个采温单元的m×n个温度值；
分别计算m组采温模块的平均值，依次记为A1、A2、A3……Am，其中，Ai＝(Ti1+Ai2+Ai3+……+Ain)/n，1≤i≤m；将每一个采温模块在竖直方向上的n个温度值的平均值作为下一步温度值分析的基础，有利于减小竖直方向上不同位置的温度差异对温度分析过程造成影响，以提高温度分析过程的有效性；
计算m组采温模块的平均值A1、A2、A3……Am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作为实际温度平均衰减率，其中，k＝(B1+B2+B3+……+Bn-1)/(n-1)；通过计算n-1个温度差值的平均值，能够均衡n-1个温度差值的大小差异之间的影响，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，第e组采温模块中的n个采温单元与第f组采温模块中的n个采温单元一一对应，且每一组对应的两个采温单元的布置位置相对于炼钢炉炉底的高度相同；即m×n个采温单元布置成n行，且每一行上设有m个采温单元，从n种高度下对炼钢炉的温度衰减率进行分析；
其中，1≤e≤m，1≤f≤m。
在进一步地实施例中，步骤S2中，第g组采温模块中的n个采温单元与第h组采温模块中的n个采温单元的布置位置相对于炼钢炉炉底的高度互不相同；即m×n个采温单元分别布置在m×n位置，且任意两个采温单元的在水平方向和竖直方向上的位置均不相同，以从不同高度不同位置对温度衰减率进行分析，有利于提高分析过程的全面性，保证分析结果的有效性。
其中，1≤g≤m，1≤h≤m。
本实施方式提出的用于高温检测的智能化调控方法，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，一方面减小了高温对热电偶性能和使用寿命的损害，另一方面避免了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：本实施方式沿炼钢炉炉壁厚度方向设置有多组采温模块，且每一组采温模块从炼钢炉顶部至底部又设有多组采温单元，即利用多排多列采温单元从水平方向上的多个位置和竖直方向上的多个位置对炼钢炉炉壁的温度进行采集和分析，并通过分析多个温度的衰减率来对炼钢炉中心位置的实际温度进行探寻，为提高温度探寻的有效性，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系统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 (3)
1.一种用于高温检测的智能化调控方法，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、在炼钢炉炉壁内沿炼钢炉炉壁厚度方向由内壁向外壁依次布置m组采温模块，每一组采温模块沿炼钢炉炉顶至炉底依次设有n个采温单元，m×n个采温单元均用于采集炼钢炉炉壁内对应位置的温度；
S3、基于m×n个采温单元采集的m×n个温度值计算出实际温度平均衰减率，并基于上述实际温度平均衰减率在温度模型中查询对应的核心温度值；
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炼钢炉炉壁温度的衰减率，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；
步骤S2中，m×n个采温单元用于采集炼钢炉炉壁内对应位置的温度，所述m×n个温度值依次记为
步骤S3具体包括：
获取m×n个采温单元的m×n个温度值；
分别计算m组采温模块的平均值，依次记为A1、A2、A3……Am，其中，Ai＝(Ti1+Ti2+Ti3+……+Tin)/n，1≤i≤m；
计算m组采温模块的平均值A1、A2、A3、……、Am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作为实际温度平均衰减率，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。
2.根据权利要求1所述的用于高温检测的智能化调控方法，其特征在于，步骤S2中，第e组采温模块中的n个采温单元与第f组采温模块中的n个采温单元一一对应，且每一组对应的两个采温单元的布置位置相对于炼钢炉炉底的高度相同；
其中，1≤e≤m，1≤f≤m。
3.根据权利要求1所述的用于高温检测的智能化调控方法，其特征在于，步骤S2中，第g组采温模块中的n个采温单元与第h组采温模块中的n个采温单元的布置位置相对于炼钢炉炉底的高度互不相同；
其中，1≤g≤m，1≤h≤m。
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