CN110806463A - 一种退火炉炉内气氛检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种退火炉炉内气氛检测方法及装置，应用于气氛分析仪中，气氛分析仪包括多个支路采样管以及氧分析仪，多个支路采样管与氧分析仪连通，每个所述支路采样管均由开关阀控制，每个支路采样管用于对不同的加热区进行采样，方法包括：控制多个加热区的开关阀进行循环开启，对对应加热区的炉内气氛进行采样获得采样结果；在氧分析仪中对炉内气氛进行分析获得氧含量信号；将氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值；每获得一个加热区的氧含量值，则判断氧含量值是否均大于预设阈值，若大于预设阈值则进行报警。本发明方法提高了最终氧含量值测定的准确可靠性，具备较强的靠干扰性，能够迅速的反馈氧含量值的波动情况。
Description
技术领域
本发明涉及冷轧工艺技术领域，尤其涉及一种退火炉炉内气氛检测方法及系统。
背景技术
整个退火炉炉内气氛是由氮气和氢气组成的还原性保护气体，其目的是在于去除带钢表面残留氧化物的同时保证带钢退火表面质量。因此，炉内气氛的控制精确度直接影响到带钢表面残留氧化物以及退火的表面质量。但是，目前的控制方法及系统在该精度下难以达到稳定的控制，并且控制响应较慢。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提出了一种退火炉炉内气氛检测方法，有利于提高退火炉内不同加热区的气氛分析准确性，同时提高了控制响应速度。
第一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：
一种退火炉炉内气氛检测方法，所述方法应用于气氛分析仪中，所述气氛分析仪包括多个支路采样管以及氧分析仪，所述多个支路采样管与所述氧分析仪连通，所述每个所述支路采样管均由开关阀控制，每个支路采样管用于对不同的加热区进行采样，所述方法包括：
控制多个加热区的开关阀进行循环开启，对对应加热区的炉内气氛进行采样获得采样结果；其中，所述多个加热区的开关阀在同一时刻只存在一个开关阀开启；在氧分析仪中对所述炉内气氛进行分析获得氧含量信号；将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值；每获得一个加热区的所述氧含量值，则判断所述氧含量值是否均大于预设阈值，若大于所述预设阈值则进行报警。
优选地，所述控制多个加热区的开关阀进行循环开启，包括：
按照先后顺序依次对多个加热区内的开关阀进行开启3分钟。
优选地，所述气氛分析仪还包括：CFC功能块；所述将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值，包括：
将所述氧含量信号传入CFC功能块的AI模块；在所述AI模块中将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值。
优选地，所述气氛分析仪还包括：人机显示界面；所述将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值之后，还包括：
每获得一个加热区的所述氧含量值，则将所述氧含量值更新到所述人机显示界面。
优选地，所述加热区与所述支路采样管均为6个。
第二方面，基于同一发明构思，本申请通过一实施例提供如下技术方案：
一种退火炉炉内气氛检测装置，所述装置应用于气氛分析仪中，所述气氛分析仪包括多个支路采样管以及氧分析仪，所述多个支路采样管与所述氧分析仪连通，所述每个所述支路采样管均由开关阀控制，每个支路采样管用于对不同的加热区进行采样，所述装置包括：
开关阀控制模块，用于控制多个加热区的开关阀进行循环开启，对对应加热区的炉内气氛进行采样获得采样结果；其中，所述多个加热区的开关阀在同一时刻只存在一个开关阀开启；氧含量分析模块，用于在氧分析仪中对所述炉内气氛进行分析获得氧含量信号；氧含量值获取模块，用于将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值；预警判断模块，用于每获得一个加热区的所述氧含量值，则判断所述氧含量值是否均大于预设阈值，若大于所述预设阈值则进行报警。
优选地，所述开关阀控制模块具体用于：
按照先后顺序依次对多个加热区内的开关阀进行开启3分钟。
优选地，所述气氛分析仪还包括：CFC功能块；所述氧含量值获取模块，具体用于：
将所述氧含量信号传入CFC功能块的AI模块；在所述AI模块中将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值。
优选地，所述气氛分析仪还包括：人机显示界面；所述装置还包括：显示模块，用于在所述将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值之后，每获得一个加热区的所述氧含量值，则将所述氧含量值更新到所述人机显示界面。
优选地，所述加热区与所述支路采样管均为6个。
本发明实施例提供的一种退火炉炉内气氛检测方法及装置，所述方法通过在不同加热区内设置支路采样管进行采样，并且多个采样支路管是连接在同一个氧分析仪上的，这样就可实现将同一氧分析仪对不同加热区的气氛含量进行分析，避免采用多个氧分析仪，节省资源；另外，在本实施例中控制多个加热区的开关阀进行循环开启，对对应加热区的炉内气氛进行采样获得采样结果，然后通过氧分析仪获得氧含量信号，再将氧含量信号转换为可读的氧含量值，这样再进行氧含量值的判断，当氧含量值大于预设阈值时就可快速的进行报警，已通知操作人员进行及时处理；由于整个氧含量值的获取过程是循环的对不同加热区的氧含量进行分析的，并非在一个特定的区间位置，提高了最终氧含量值的准确可靠性，具备较强的靠干扰性，能够迅速的反馈氧含量值的波动情况。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明第一实施例提供的一种退火炉炉内气氛检测方法的流程图；
图2示出了本发明第一实施例中的气氛分析仪的结构原理图；
图3示出了本发明第一实施例中的主控制块的引脚示意图；
图4示出了本发明第一实施例中的报警块的引脚示意图；
图5示出了本发明第三实施例提供的一种退火炉炉内气氛检测装置的功能模块框图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
第一实施例
请参见图1，示出了本发明第一实施例提供的一种退火炉炉内气氛检测方法，该方法应用于气氛分析仪中，气氛分析仪包括多个支路采样管以及氧分析仪，多个支路采样管与氧分析仪连通，每个所述支路采样管均由开关阀控制，每个支路采样管用于对不同的加热区进行采样。
根据具体的，在本实施例中为了配合退火炉炉内气氛检测方法的应用，气氛分析仪中的多个支路采样管分别与独立设置有一开关阀，开关阀可为电磁阀；多个支路采样管均连接至一总管，通过总管、过滤器、采样泵、流量计等连接至氧分析仪(总管之后的连接结构为本领域通用手段未标注)。在本实施例中的退火炉分为6个加热区，因此，可对应的设置6个支路采样管，如图2所示的，支路1至支路6。
其中，本实施例方法包括：
步骤S10：控制多个加热区的开关阀进行循环开启，对对应加热区的炉内气氛进行采样获得采样结果；其中，所述多个加热区的开关阀在同一时刻只存在一个开关阀开启；
步骤S20：在氧分析仪中对所述炉内气氛进行分析获得氧含量信号；
步骤S30：将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值；
步骤S40：每获得一个加热区的所述氧含量值，则判断所述氧含量值是否均大于预设阈值，若大于所述预设阈值则进行报警。
在步骤S10中，控制的方式可为循环控制，例如每个开关阀依次进行循环的开闭，具体为按照先后顺序依次对多个加热区内的开关阀进行开启。在当前开关阀开启的时候，前一开关阀关闭，保证多个加热区的开关阀在同一时刻只存在一个开关阀开启。避免多个加热区内的开关阀同时开启将不同加热区段的气体混合，影响氧分析仪的分析结果准确性。在本实施例中，每次开启的时间可为2-5分钟。优选的，为3分钟，这样可保证氧分析仪能够检测到更加准确的当前加热区内的气氛中的氧浓度，此时已将前一加热区内的气氛排出干净。
在步骤S20中，在氧分析仪可以进行实时采样分析，不间断的更新氧含量值。在本实施例中，可配合开关阀的开闭进行关联控制，具体如下：
在当前加热区对应的开关阀开启时(其他加热区的开关阀均关闭)，且时长为第一预设时长时，此时在第一预设时长内不输出氧分析仪的分析结果，或则可将氧分析仪进行关闭。当前加热区对应的开关阀开启时长达到第二预设时长时(第二预设时长长于第一预设时长，且小于开关阀开启的总时长)，输出氧分析仪的分析结果，或启动氧分析仪进行氧含量分析；直至当前开关阀关闭。这样在氧分析仪关闭的时间内可保证管线内的气体已经全部为当前加热区内采集的气体，提高了分析准确性。
具体的，在本实施例中输出的氧含量信号一般为4-20mA。
在步骤S30中，氧含量信号需要转换为操作员可进行阅读的氧含量值，具体的，可将氧含量信号传入CFC功能块的AI(Analog Input，模拟量输入)模块中，然后，在AI模块中将氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值。
在步骤S40中，每获得的一个加热区的氧含量值就可对该氧含量值进行判断，保证及时发现不同加热区内的氧含量变化。具体的，根据精度要求本实施例中的预设阈值最低可设置为10ppm，当氧含量大于10ppm时则说明，退火炉炉内的氧含量过高，将会导致带钢高温退火过程发生氧化。此时触发报警可及时通知操作员进行调整控制炉内的气氛，直至满足要求。
进一步的，气氛分析仪还可包括：人机显示界面；将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值之后，还包括：
每获得一个加热区的所述氧含量值，则将氧含量值更新显示到人机显示界面。这样可更加方便操作员对炉内不同加热区的气氛进行掌握了解。
在具体实施本发明的时候可采用如图3所示的主控程序块，在具体使用的时候可按照如下的引脚说明进行连接使用：参阅图3，从上至下依次为第一引脚至第十八引脚。第一引脚SCLT_REC为远程模式。第三引脚O2PP_MEA为氧气实时测量值，我们使用的是第三引脚，示值与画面对应。第四引脚H2_MEASU为氢气实时测量值，与画面中实时值对应。第五引脚DP_MEASU为DP(DEW POINT，露点)实时测量值，与画面中实时值对应。第六引脚TM_NEXT为样气管路切换，当其值置1时切换到下一测量管路。第七引脚TM_DISPL为示值显示有效时间。第八、九、十引脚为气氛分析仪的三种状态，分别为正常工作时，启动时，停止时。第十一引脚CALIBRAT为标定模式。第十二引脚ENABLE_S为分析仪投运状态。这样就可实现本实施例方法的控制逻辑。
报警功能的实现可采用如图4所示的程序块：参阅图4，左侧输入引脚，从上至下依次为第一引脚至第二十八引脚，第一引脚M_UNL_HH解锁高高报警。第十一引脚U，接收数据块的数据。第十二引脚MO_PVHR设定仪器本身的量程范围。第十四引脚Q_BAD_ME检测数据状态。第十六引脚U_HH接收画面设定的报警值。第二十一引脚TIMER_HH高高报警的延时时间。
右侧为输出引脚。PV_HR将仪器本身的测量范围值反馈给数据接收块，检测数据状态。Q_HH高高报警，置1时输出报警信息。MEASURE输出测量实际值，传输给主控数据块。
综上所述，本发明实施例提供的一种退火炉炉内气氛检测方法，通过在不同加热区内设置支路采样管进行采样，并且多个采样支路管是连接在同一个氧分析仪上的，这样就可实现将同一氧分析仪对不同加热区的气氛含量进行分析，避免采用多个氧分析仪，节省资源；另外，在本实施例中控制多个加热区的开关阀进行循环开启，对对应加热区的炉内气氛进行采样获得采样结果，然后通过氧分析仪获得氧含量信号，再将氧含量信号转换为可读的氧含量值，这样再进行氧含量值的判断，当氧含量值大于预设阈值时就可快速的进行报警，已通知操作人员进行及时处理；由于整个氧含量值的获取过程是循环的对不同加热区的氧含量进行分析的，并非在一个特定的区间位置，提高了最终氧含量值的准确可靠性，具备较强的靠干扰性，能够迅速的反馈氧含量值的波动情况。
第二实施例
基于同一发明构思，本发明第二实施例提供了一种退火炉炉内气氛检测装置300。图5示出了本发明第二实施例提供的一种退火炉炉内气氛检测装置300的功能模块框图。
该装置300应用于气氛分析仪中，气氛分析仪包括多个支路采样管以及氧分析仪，多个支路采样管与氧分析仪连通，每个支路采样管均由开关阀控制，每个支路采样管用于对不同的加热区进行采样，所述装置包括：
开关阀控制模块301，用于控制多个加热区的开关阀进行循环开启，对对应加热区的炉内气氛进行采样获得采样结果；其中，所述多个加热区的开关阀在同一时刻只存在一个开关阀开启；
氧含量分析模块302，用于在氧分析仪中对所述炉内气氛进行分析获得氧含量信号；
氧含量值获取模块303，用于将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值；
预警判断模块304，用于每获得一个加热区的所述氧含量值，则判断所述氧含量值是否均大于预设阈值，若大于所述预设阈值则进行报警。
作为一种可选的实施方式，所述开关阀控制模块具体用于：
按照先后顺序依次对多个加热区内的开关阀进行开启3分钟。
作为一种可选的实施方式，所述气氛分析仪还包括：CFC功能块；所述氧含量值获取模块，具体用于：
将所述氧含量信号传入CFC功能块的AI模块；在所述AI模块中将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值。
作为一种可选的实施方式，所述气氛分析仪还包括：人机显示界面；所述装置还包括：显示模块，用于在所述将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值之后，每获得一个加热区的所述氧含量值，则将所述氧含量值更新到所述人机显示界面。
作为一种可选的实施方式，所述加热区与所述支路采样管均为6个。
需要说明的是，本发明实施例所提供的一种退火炉炉内气氛检测装置300，其具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明提供的装置集成的功能模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例的方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
Claims (10)
1.一种退火炉炉内气氛检测方法，其特征在于，所述方法应用于气氛分析仪中，所述气氛分析仪包括多个支路采样管以及氧分析仪，所述多个支路采样管与所述氧分析仪连通，所述每个所述支路采样管均由开关阀控制，每个支路采样管用于对不同的加热区进行采样，所述方法包括：
控制多个加热区的开关阀进行循环开启，对对应加热区的炉内气氛进行采样获得采样结果；其中，所述多个加热区的开关阀在同一时刻只存在一个开关阀开启；
在氧分析仪中对所述炉内气氛进行分析获得氧含量信号；
将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值；
每获得一个加热区的所述氧含量值，则判断所述氧含量值是否均大于预设阈值，若大于所述预设阈值则进行报警。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制多个加热区的开关阀进行循环开启，包括：
按照先后顺序依次对多个加热区内的开关阀进行开启3分钟。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气氛分析仪还包括：CFC功能块；所述将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值，包括：
将所述氧含量信号传入CFC功能块的AI模块；
在所述AI模块中将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气氛分析仪还包括：人机显示界面；所述将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值之后，还包括：
每获得一个加热区的所述氧含量值，则将所述氧含量值更新到所述人机显示界面。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热区与所述支路采样管均为6个。
6.一种退火炉炉内气氛检测装置，其特征在于，所述装置应用于气氛分析仪中，所述气氛分析仪包括多个支路采样管以及氧分析仪，所述多个支路采样管与所述氧分析仪连通，所述每个所述支路采样管均由开关阀控制，每个支路采样管用于对不同的加热区进行采样，所述装置包括：
开关阀控制模块，用于控制多个加热区的开关阀进行循环开启，对对应加热区的炉内气氛进行采样获得采样结果；其中，所述多个加热区的开关阀在同一时刻只存在一个开关阀开启；
氧含量分析模块，用于在氧分析仪中对所述炉内气氛进行分析获得氧含量信号；
氧含量值获取模块，用于将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值；
预警判断模块，用于每获得一个加热区的所述氧含量值，则判断所述氧含量值是否均大于预设阈值，若大于所述预设阈值则进行报警。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述开关阀控制模块具体用于：
按照先后顺序依次对多个加热区内的开关阀进行开启3分钟。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述气氛分析仪还包括：CFC功能块；所述氧含量值获取模块，具体用于：
将所述氧含量信号传入CFC功能块的AI模块；
在所述AI模块中将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述气氛分析仪还包括：人机显示界面；所述装置还包括：显示模块，用于在所述将所述氧含量信号进行标度变换，获得氧含量值之后，每获得一个加热区的所述氧含量值，则将所述氧含量值更新到所述人机显示界面。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述加热区与所述支路采样管均为6个。
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