CN110596441A - 一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及直接位置测量技术领域，特别涉及一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪。包括把手、机箱、电压变送器、输入接口、信号电缆接口、LED触摸屏和主板CPU；把手安装在机箱外壳顶部，机箱内部分成上下两层，两层之间通过一层隔板隔开，机箱底部还装有一块底板，主板CPU和电压变送器安装在底部底板上；LED触摸屏安装在机箱上下两层中间的隔板上；LED触摸屏上设有上位传输接口，LED触摸屏与主板CPU相连；中间隔板上还有信号电缆接口和多个输入接口，机箱外壳设有接地接口。本发明是一种离线式测量电极电压的仪器，具有操作灵活、简单、易懂、可移动式等特点，方便对在线运行的所有矿热炉进行电极电压的检测。
Description
技术领域
本发明涉及直接位置测量技术领域，特别涉及一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪。
背景技术
矿热炉俗称电炉，电网提供的高压电能经过矿热炉用单相变压器转化小电压、大电流，经过大电流导体将电流送到电极上，通过炭质电极输入炉内，在电极周围的炉料间产生电阻热和电极末端产生的电弧热将电能转化成热能，从而在炉体内形成高温反应区，进行金属氧化物矿石的还原反应，反应区的还原反应持续进行，得到的液态产品积存在熔池内，定期打开炉口将其放出，将金属液浇筑、冷却后得到产品。
现矿热炉电极控制普遍有2种方式，一种就是组合把持器，另外一种铜瓦装置，其中组合把持器机构中，电极电压采集点是短网以后，而铜瓦装置中电极电压采集点是变压器二次输出端，由于考虑到通水电缆有压降，且测量误差较大，导致电极电压、电极功率、功率因数等一系列实际数据误差较大，在实际生产中，现矿热炉二次侧数据无奈的只能作为参考数据，提高测量精度和有效数据是本发明首要解决的问题，电极有功功率是指短网后电极电压和电极电流以及功率因数三者相乘，如何精确实时监测电极短网后电压(熔池电压)对矿热炉稳定运行至关重要。
现矿热炉二次侧数据分别有二次电压、二次电流、电极功率、电阻等实时数据，首先电极功率和电阻等实时数据全部是利用二次电压和二次电流计算所得，二次电压和二次电流是将被测信号源将采集信号发送到传感器，由传感器将接收信号转化成4-20mA模拟量输出信号到在线DCS、PLC自控系统中，使用操作站电脑反馈流程图中显示出来。
电炉运行时消耗大量的有功功率，这部分有功功率转化为热能用以熔炼炉料，同时，电流从电源经线路、变压器、短网(通水导电管、通水电缆)等电抗时还要消耗大量的无功功率。矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。由于矿热炉一般长期处于过负荷状态，大量无功功率流经电网降低了电网的电压水平，造成了系统电压的不稳定，不利于电网经济运行。而精确的计算矿热炉熔池电压至关重要，现采用铜瓦结构的矿热炉二次电压实时数据由于采集信号的原因，造成和熔池电压偏差较大，给实际生产造成很多困扰，大大降低了变压器的有功输出，同时也增大了变压器的损耗，降低了变压器及短网输送有功功率的能力，导致单位耗电量加大，产能下降，产品合格率也受到影响。现有的设备不能从根本上解决此类问题。
中国发明CN103529265B公开了一种矿热炉二次侧电参数测量系统及方法，该方法包括：根据矿热炉变压器二次侧三相短网铜排中每相短网铜排的阻抗获得其中两相短网铜排分别与另一相短网铜排的阻抗比；测量得到所述每相短网铜排上两处测量点的压降，并对应所述阻抗比获得两相间短网压降比；用所述短网压降比除以所述阻抗比，得到以所述另一相的相电流为变量的二次侧所述其中两相的相电流，并基于所述得到的相电流计算电参数。
中国实用新型CN201436543U公开了一种矿热炉电极电流参数测量系统，用于对三相矿热炉电极电流进行测量，所述系统包括电炉变压器、矿热炉的大电流全部传导系统，在电炉变压器低压侧至矿热炉的大电流全部传导系统之间的二次侧引出导体的每一相缠绕两个罗氏线圈，所述每两个罗氏线圈缠绕在短网和电炉变压器连接端的同一个导体之上，所述每两个罗氏线圈信号引出线为同一方向引出布置。
中国实用新型CN203616378U公开了一种矿热炉电极电压测量装置，包括：滚轮、导体、绝缘层、连杆、固定部位和电压线，导体的上端与滚轮连接，导体的下端与绝缘层连接，连杆的上端与绝缘层连接，连杆的下端与固定部位连接，导体上设置有第二电极电压测量点，第二电极电压测量点通过电压线与处理系统连接。本实用新型可以提高产量，降低消耗指标，使企业生产能取得很大的经济效益。
上述技术都能起到精准测量所测数据的效果，但都无法抵消测量过程对生产的影响。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，用于精准测量矿热炉二次侧数据，并以此计算矿热炉熔池电压。
为解决上述问题，本发明的技术方案为：
一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，包括把手、机箱、电压变送器、输入接口、电源接口、LED触摸屏和主板CPU；所述把手安装在机箱外壳顶部，所述机箱内部分成上下两层，两层之间通过一层隔板隔开，机箱底部还装有一块底板，主板CPU和电压变送器安装在底部底板上；所述LED触摸屏安装在机箱上下两层中间的隔板上；所述中间隔板上还有电源接口和多个输入接口，各组件通过中间隔板下方的导线与电源连接，中间隔板上还有锁，可以通过锁来控制中间隔板是否开启。
进一步地，所述输入接口支持快速插拔插头，接入交流电压，量程为0-500V，接口数量≥1。
进一步地，所述把手与机箱之间固定连接，箱体外部设有旋转锁结构,箱体材料是铝。
进一步地，所述LED触摸屏上设有上位传输接口。上位传输接口用到RS485接口，并在上位机监控软件中显示实时数据，且可以同时显示趋势图功能。所述上位机监控软件兼容Windows7-64位操作系统。
进一步地，所述上位传输接口与上位机相连，通过上位机监控软件，能显示趋势图和实时画面，趋势图中带有两条设定值直线，方便观看趋势图的上下限。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该电压诊断仪是一种离线式测量电极电压的仪器，具有操作灵活、简单、易懂、可移动式等特点，方便对在线运行的所有矿热炉进行电极电压的检测。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪机箱内部结构示意图；
其中，1为机箱；2为LED触摸屏；3为信号电缆接口；4为锁；5为把手；6为旋转锁；7为输入接口；21为上位传输接口；9为输入插口。
具体实施方式
为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
如图1所示，该设备包括把手5、机箱1、电压变送器、输入接口7、信号电缆接口3、LED触摸屏2和主板CPU；把手5安装在机箱1外壳顶部，机箱1内部分成上下两层，两层之间通过一层隔板隔开，机箱1底部还装有一块底板，主板CPU和电压变送器安装在底部底板上；LED触摸屏2安装在机箱1上下两层中间的隔板上；LED触摸屏2上设有上位传输接口21，LED触摸屏2与主板CPU相连；中间隔板上还有信号电缆接口3和多个输入接口7，所述机箱1外壳设有接地接口。
使用时，先将信号电缆和被测装置连接起来，再打开机箱1前端盖，机箱1前盖采用顶开门，且配有旋转锁6，信号电缆另一端配有联结插头，直接将信号电缆的插头插在电压诊断仪信号电缆接口3处，插口配有自锁功能，保证信号电缆和机箱1接口不松动且在移动过程中不至于将信号电缆脱落，机箱信号电缆接口直接和机箱内电压变送器输入端接口连接，由电压变送器将交流0-500V电压信号转化成4-20mA电流信号，经电压变送器输出端将4-20mA电流信号传输到主板CPU，主板上配置存储芯片，LED触摸屏2和主板相连，随后将实时数据、趋势图显示到屏幕上，笔记本电脑安装该软件后，可以使用上位传输接口21将信号传输到电脑上。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，其特征在于：包括把手、机箱、电压变送器、输入接口、信号电缆接口、LED触摸屏和主板CPU；所述把手安装在机箱外壳顶部，所述机箱内部分成上下两层，两层之间通过一层隔板隔开，机箱底部还装有一块底板，主板CPU和电压变送器安装在底部底板上；所述LED触摸屏安装在机箱上下两层中间的隔板上；所述LED触摸屏上设有上位传输接口，LED触摸屏与主板CPU相连；所述中间隔板上还有信号电缆接口和多个输入接口，所述机箱外壳设有接地接口。
2.如权利要求1所述的一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，其特征在于：所述输入接口支持快速插拔插头。
3.如权利要求2所述的一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，其特征在于：所述输入接口接入交流电压，电压大小为0-500V。
4.如权利要求3所述的一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，其特征在于：所述输入接口数量≥1。
5.如权利要求1所述的一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，其特征在于：所述把手与机箱之间固定连接。
6.如权利要求5所述的一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，其特征在于：所述箱体采用顶开门的形式，开口处设有旋转锁。
7.如权利要求1所述的一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，其特征在于：所述上位传输接口使用RS485接口。
8.如权利要求1所述的一种移动式检测矿热炉二次供电系统参数的电压诊断仪，其特征在于：所述中间隔板上设置有锁。
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