CN112611480A - 一种测温取样方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种测温取样方法及系统，方法包括：在测温取样机器人测枪底部设置压力传感器；测温取样机器人的末端朝向钢水的方向运动，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人，测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动，并给定运动的进程量和保持时间，完成钢水的测温取样。利用压力传感器检测机器人末端测枪是否接触到钢水，动态调整机器人测温下枪深度，确定进程量和保持时间，提高测温取样机器人测量钢水温度的成功率和精确性。
Description
技术领域
本发明涉及检测技术领域，特别是涉及一种测温取样方法及系统。
背景技术
在电炉炼钢过程中，为了实时监测冶炼情况，达到要求的出钢温度，需要在冶炼过程中进行测温，测温要求在钢水液面以下，才能进行有效测温。机器人测温控制方式主要有：1、示教固定轨迹，固定深度，机器人重复作业；2、根据出钢量，设定“高、中、低”三个液位，即示教多条路径，人工根据出钢量选择机器人运动路径，进行测温；3、依靠其他传感器，例如：视觉或雷达，事前进行钢水液面高度测量，将测量数值发送给机器人，机器人根据钢水液面的深度，在线调整下枪深度。方案1、2都属于机器人固定路径选择的方式，不能根据实际每炉钢水液面高度进行在线调整，造成测温成功率偏低；方案3虽然能实现测枪深度实时调整的功能，但视觉或雷达传感器成本较高。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种测温取样方法及系统，用于解决现有技术中电炉炼钢钢水测温不便的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种钢水测温取样方法及系统，包括：
在测温取样机器人测枪底部设置压力传感器；
测温取样机器人的末端朝向钢水的方向运动，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人；
将测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动，并给定运动的进程量和保持时间，完成钢水的测温取样。
可选的，所述压力传感器为MEMS压力传感器。
可选的，所述进程量为300mm至400mm。
可选的，所述压力传感器采集到压力突变信号的包括：获取t时刻和(t+1)时刻的压力信号，获取压力差值，当所述压力差值大于或者等于预先设定的差值阈值时，则判定压力传感器采集到压力突变信号，所述压力差值的数学表达为：
pulse＝f(t+1)-f(t)
其中，pulse为压力差值，f(t+1)为(t+1)时刻的压力信号，f(t)为t时刻的压力信号。
可选的，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人的步骤之后：
测温取样机器人程序进入中断程序，将测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动。
可选的，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人的步骤之前，包括：
所述测温取样机器人还包括视觉识别单元，所述识别单元通过图像采集和识别确定炉门的开关状态以及炉口堆渣的状态；
当炉门处于开启状态且无炉口堆渣时，将所述测温取样机器人的末端朝向所述钢水的方向运动。
一种钢水测温取样系统，包括：
测温取样机器人；
压力传感器，所述压力传感器设置在测温取样机器人测枪底部；
控制模块，用于控制测温取样机器人的末端朝向钢水的方向运动，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人，测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动，并给定运动的进程量和保持时间，完成钢水的测温取样，所述控制模块与所述测温取样机器人信号连接。
可选的，所述钢水测温取样系统包括视觉识别单元，所述识别单元通过图像采集和识别确定炉门的开关状态以及炉口堆渣的状态，当炉门处于开启状态且无炉口堆渣时，将所述测温取样机器人的末端朝向所述钢水的方向运动。
一种电子设备，包括：一个或多个处理器；和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备执行一个或多个所述的方法。
一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得设备执行一个或多个所述的方法。
如上所述，本发明的测温取样方法及系统，具有以下有益效果：
利用压力传感器检测机器人末端测枪是否接触到钢水，动态调整机器人测温下枪深度，确定进程量和保持时间，提高测温取样机器人测量钢水温度的成功率和精确性。
附图说明
图1显示为本发明实施例中钢水测温取样方法的示意图。
图2显示为本发明实施例中钢水测温取样系统的示意图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
请参阅图1，本发明提供一种钢水测温取样方法，包括：
S1：在测温取样机器人的测枪底部设置压力传感器，例如在机器人的测枪法兰底部设置压力传感器，测温取样机器人的末端朝向钢水的方向运动，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人程序；
S2：将测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动，并确定运动的进程量和保持时间，完成钢水的测温取样。利用压力传感器检测机器人末端测枪是否接触到钢水，动态调整机器人测温下枪深度，给定进程量和保持时间，提高测温取样机器人测量钢水温度的成功率和精确性。
在一些实施过程中，所述压力传感器为MEMS压力传感器，MEMS压力传感器的测量精度较高，体积小巧。一般可将测温探头深入到钢水平面下方的300mm至400mm，能够较为准确地确定钢水的温度，因此，可以通过测温取样机器人的末端的进程量来实现该目标，相应地，所述进程量为300mm至400mm。
在一些实施过程中，所述压力传感器采集到压力突变信号的包括：获取t时刻和(t+1)时刻的压力信号，获取压力差值，当所述压力差值大于或者等于预先设定的差值阈值时，则判定压力传感器采集到压力突变信号，所述压力差值的数学表达为：
pulse＝f(t+1)-f(t)
其中，pulse为压力差值，f(t+1)为(t+1)时刻的压力信号，f(t)为t时刻的压力信号。
可选的，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，开始采集钢水的温度的步骤之后：
测温取样机器人程序进入中断，并将测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动。避免测温取样机器人的进行其他操作对采样测温产生的扰动，保障测量精确性。
在一些实施过程中，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，开始采集钢水的温度的步骤之前，包括：
所述测温取样机器人还包括视觉识别单元，所述识别单元通过图像采集和识别确定炉门的开关状态以及炉口堆渣的状态，例如，通过采集炉门的图像，并对炉门的图像进行二值化处理，确定感兴趣区域中炉门的图像区域、炉口堆渣的图像区域和钢水的图像区域，当不存在炉门区域时，则证明炉门为开，当炉口堆渣的图像区域计算其面积，当炉口堆渣的图像区域的面积较大并超过设定阈值时，则可以禁止测温取样机器人的末端进行测温取样，以确保测温取样机器人安全工作；
当炉门处于开启状态且无炉口堆渣时，将所述测温取样机器人的末端朝向所述钢水的方向运动。
请参阅图2，本发明提供一种钢水测温取样系统，包括：
测温取样机器人1；
压力传感器2，所述压力传感器设置在测温取样机器人测枪装置3的法兰侧底部；
测温仪表11，用于检测钢水温度；
控制模块，用于控制测温取样机器人的末端朝向钢水的方向运动，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人程序，测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动，并给定运动的进程量和保持时间，完成钢水的测温取样，例如，控制模块可以包括压力检测控制模块12、测温取样机器人控制模块13和显示模块14。利用压力传感器检测机器人末端测枪是否接触到钢水，动态调整机器人测温下枪深度，确定进程量和保持时间，提高测温取样机器人测量钢水温度的成功率和精确性。
可选的，所述钢水测温取样系统包括视觉识别单元4，所述识别单元通过图像采集和识别确定炉门的开关状态以及炉口堆渣的状态，当炉门处于开启状态且无炉口堆渣时，将所述测温取样机器人的末端朝向所述钢水的方向运动。
可选的，所述压力传感器为MEMS压力传感器。
可选的，所述进程量为300mm至400mm。
本发明实施例提供一种电子设备，包括：一个或多个处理器；和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备执行一个或多个所述的方法。本发明可用于众多通用或专用的计算系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
本发明实施例还提供一个或多个机器可读介质，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得设备执行中一个或多个所述的方法。本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种钢水测温取样方法，其特征在于，包括：
在测温取样机器人测枪的底部设置压力传感器；
测温取样机器人的末端朝向钢水的方向运动，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人；
将测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动，并给定运动的进程量和保持时间，完成钢水的测温取样。
2.根据权利要求1所述的钢水测温取样方法，其特征在于，所述压力传感器为MEMS压力传感器。
3.根据权利要求1所述的钢水测温取样方法，其特征在于，所述进程量为300mm至400mm。
4.根据权利要求1所述的钢水测温取样方法，其特征在于，所述压力传感器采集到压力突变信号的包括：获取t时刻和(t+1)时刻的压力信号，获取压力差值，当所述压力差值大于或者等于预先设定的差值阈值时，则判定压力传感器采集到压力突变信号，所述压力差值的数学表达为：
pulse＝f(t+1)-f(t)
其中，pulse为压力差值，f(t+1)为(t+1)时刻的压力信号，f(t)为t时刻的压力信号。
5.根据权利要求1所述的钢水测温取样方法，其特征在于，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人的步骤之后：
测温取样机器人程序进入中断程序，将测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动。
6.根据权利要求1所述的钢水测温取样方法，其特征在于，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人的步骤之前，包括：
所述测温取样机器人还包括视觉识别单元，所述识别单元通过图像采集和识别确定炉门的开关状态以及炉口堆渣的状态；
当炉门处于开启状态且无炉口堆渣时，将所述测温取样机器人的末端朝向所述钢水的方向运动。
7.一种钢水测温取样系统，其特征在于，包括：
测温取样机器人；
压力传感器，所述压力传感器设置在测温取样机器人测枪底部；
控制模块，用于控制测温取样机器人的末端朝向钢水的方向运动，当所述压力传感器采集到压力突变信号时，发送信号至机器人，测温取样机器人的末端继续朝向所述钢水的方向运动，并给定运动的进程量和保持时间，完成钢水的测温取样，所述控制模块与所述测温取样机器人信号连接。
8.根据权利7所述的钢水测温取样系统，其特征在于，所述钢水测温取样系统包括视觉识别单元，所述识别单元通过图像采集和识别确定炉门的开关状态以及炉口堆渣的状态，当炉门处于开启状态且无炉口堆渣时，将所述测温取样机器人的末端朝向所述钢水的方向运动。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；和其上存储有指令的一个或多个机器可读介质，当所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备执行如权利要求1-6中一个或多个所述的方法。
10.一个或多个机器可读介质，其特征在于，其上存储有指令，当由一个或多个处理器执行时，使得设备执行如权利要求1-6中一个或多个所述的方法。
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