CN114540575A - 一种电炉测温方法、装置及设备和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电炉测温方法、装置及设备和系统，属于电炉领域。通过电弧长度和电炉噪声判断电炉内渣层厚度，然后根据渣层厚度确定测温枪枪头的目标深度；最后控制测温枪枪头达到目标深度。由于先确定渣层厚度，再根据渣层厚度确定目标深度，这样测温枪枪头插入渣层时，既不会插入过浅，导致测温不准确，也不会插入过深，导致测温枪枪头损坏，因此本申请方案能够精准的测量电炉温度，并且保证生产安全。
Description
技术领域
本发明涉及电炉领域，特别地，涉及一种电炉测温方法、装置及设备和系统。
背景技术
电弧炉和精炼炉是利用电极电弧产生的高温熔炼矿石和金属的电炉，电弧炉、精炼炉在冶炼过程中需多次测温，这不但大量占用了操作工的操作时间，更因为操作时操作工要面对钢液而屡有安全事故发生。
目前电弧炉、精炼炉配置机器人测温系统已成为新潮流，然而由于机器人测温并不能如同人工插枪测温靠经验积累，机器人插枪只能靠固定的插入深度操作，这种操作通常出现3种情况，第一测温枪枪头准确越过钢渣层并插入钢水，且插入深度合适，取得准备温度；第二测温枪枪头插入过浅，没有抵达钢水液面，测温不准或测温失败；第三测温枪枪头准确越过钢渣层并插入钢水，但插入深度过深，枪头烧毁，测温失败。因此现有电弧炉或精炼炉的机器人测温系统测温不准确，易损坏测温枪枪头。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种电炉测温方法、装置及设备和系统，以解决现有电弧炉或精炼炉的机器人测温系统测温不准确，易损坏测温枪枪头的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
第一方面，
一种电炉测温方法，所述电炉采用电极产生的电弧发热，所述方法包括以下步骤：
获取所述电极的电弧长度以及所述电炉的噪声；
根据所述长度和噪声判断所述电炉内渣层的厚度；
根据所述厚度确定所述测温枪枪头的目标深度；
控制所述测温枪枪头到达目标深度。
进一步地，所述获取所述电极的电弧长度以及所述电炉的噪声，包括：
通过与电极调节器进行通讯获取所述电极的电弧长度；和/或，通过噪声传感器获取所述电炉的噪声。
进一步地，所述根据所述长度和噪声判断所述电炉内渣层的厚度，包括：
将所述长度与噪声输入到预训练的识别模型中，得到所述电弧长度下所述噪声对应的电炉内渣层厚度。
进一步地，所述控制所述测温枪枪头到达目标深度，包括：
当所述测温枪枪头第一次触碰到渣层时，控制所述测温枪枪头向所述渣层内插入与目标深度值相同的距离，以使所述测温枪枪头到达目标深度。
进一步地，还包括：当所述测温枪枪头到达目标深度预设时长后，控制所述测温枪枪头撤出渣层。
第二方面，
一种电炉测温装置，所述电炉采用电极产生的电弧发热，所述装置包括：
参数获取模块，用于获取所述电极的电弧长度以及所述电炉的噪声；
厚度判断模块，用于根据所述长度和噪声判断所述电炉内渣层的厚度；
深度确定模块，用于根据所述厚度确定所述测温枪枪头的目标深度；
枪头控制模块，用于控制所述测温枪枪头到达目标深度。
第三方面，
一种电炉测温设备，所述电炉采用电极产生的电弧发热，所述设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器被配置为用于执行第一方面技术方案中的任一项所述的方法。
第四方面，
一种电炉测温系统，包括：
如第三方面技术方案所述的设备；
采用电极产生的电弧发热的电炉；
用于获取所述电炉噪声的噪声传感器；
用于测量温度的机器人。
有益效果：
本申请技术方案提供一种电炉测温方法、装置及设备和系统，通过电弧长度和电炉噪声判断电炉内渣层厚度，然后根据渣层厚度确定测温枪枪头的目标深度；最后控制测温枪枪头达到目标深度。由于先确定渣层厚度，再根据渣层厚度确定目标深度，这样测温枪枪头插入渣层时，既不会插入过浅，导致测温不准确，也不会插入过深，导致测温枪枪头损坏，因此本申请方案能够精准的测量电炉温度，并且保证生产安全。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种电炉测温方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种电炉测温装置结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种电炉测温系统结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细的描述说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本申请所保护的范围。
第一实施例，参照图1，本发明实施例提供了一种电炉测温方法，电炉采用电极产生的电弧发热，方法包括以下步骤：
S11：获取电极的电弧长度以及电炉的噪声；
S12：根据长度和噪声判断电炉内渣层的厚度；
S13：根据厚度确定测温枪枪头的目标深度；需要说明的是，渣层厚度不同，目标深度不同，因此需要根据不同渣层厚度确定目标深度，以便准确测量温度的同时，保证测温枪枪头不被损坏。
S14：控制测温枪枪头到达目标深度。
本发明实施例提供的一种电炉测温方法，通过电弧长度和电炉噪声判断电炉内渣层厚度，然后根据渣层厚度确定测温枪枪头的目标深度；最后控制测温枪枪头达到目标深度。由于先确定渣层厚度，再根据渣层厚度确定目标深度，这样测温枪枪头插入渣层时，既不会插入过浅，导致测温不准确，也不会插入过深，导致测温枪枪头损坏，因此本申请方案能够精准的测量电炉温度，并且保证生产安全。
作为对上述实施例的一种补充说明，获取电极的电弧长度以及电炉的噪声，包括：通过与电极调节器进行通讯获取电极的电弧长度；和/或，通过噪声传感器获取电炉的噪声。其中电极调节器为电炉中电极配带的设备，电弧长度可以通过与电极调节器进行TCP/IP或DP等通讯手段获得电弧的参数计算得到。本发明实施例中噪声传感器其设置在测温枪所在的机器人处。
作为本发明实施例一种可选的实现方式，根据长度和噪声判断电炉内渣层的厚度，包括：将长度与噪声输入到预训练的识别模型中，得到电弧长度下噪声对应的电炉内渣层厚度。示例性的，电弧炉及精炼炉在冶炼过程中，监测其电弧长度及电弧噪声。具体方法为通讯获取电极电弧长度，同时机器人自身安装噪声检测传感器。监测其噪声信号及电弧实际长度。并采用100ms为周期进行数值读取。将声呐音频信号进行傅里叶变换，将时域信号转换为频域信号。将电弧长度与声呐音频信号进行记录，同时根据工人测温后取得的渣层厚度进行记录，根据记录的数据进行机器学习得到识别模型。
可选地，控制测温枪枪头到达目标深度，包括：当测温枪枪头第一次触碰到渣层时，控制测温枪枪头向渣层内插入与目标深度值相同的距离，以使测温枪枪头到达目标深度。即当机器人持测温枪枪头接触到渣层时，测温枪探头本身会发出接触信号，在此时标记枪头位置，在此位置基础上增加插入渣层厚度，直至达到目标深度。
需要说明的是，当测温枪枪头到达目标深度预设时长后，控制测温枪枪头撤出渣层。
第二实施例中，本发明提供电炉测温装置，电炉采用电极产生的电弧发热，如图2所示，装置包括：
参数获取模块21，用于获取电极的电弧长度以及电炉的噪声；具体地，参数获取模块21通过与电极调节器进行通讯获取电极的电弧长度；和/或，通过噪声传感器获取电炉的噪声
厚度判断模块22，用于根据长度和噪声判断电炉内渣层的厚度；具体地，厚度判断模块22将长度与噪声输入到预训练的识别模型中，得到电弧长度下噪声对应的电炉内渣层厚度。
深度确定模块23，用于根据厚度确定测温枪枪头的目标深度。
枪头控制模块24，用于控制测温枪枪头到达目标深度。具体地，当测温枪枪头第一次触碰到渣层时，枪头控制模块24控制测温枪枪头向渣层内插入与目标深度值相同的距离，以使测温枪枪头到达目标深度。此外，枪头控制模块24还用于当测温枪枪头到达目标深度预设时长后，控制测温枪枪头撤出渣层。
本发明实施例提供的电炉测温装置：参数获取模块获取电极的电弧长度以及电炉的噪声；厚度判断模块根据长度和噪声判断电炉内渣层的厚度；深度确定模块根据厚度确定测温枪枪头的目标深度；枪头控制模块控制测温枪枪头到达目标深度，并当测温枪枪头到达目标深度预设时长后，控制测温枪枪头撤出渣层。本发明实施例提供的测温装置，由于先确定渣层厚度，再根据渣层厚度确定目标深度，这样测温枪枪头插入渣层时，既不会插入过浅，导致测温不准确，也不会插入过深，导致测温枪枪头损坏，因此能够精准的测量电炉温度，并且保证生产安全。
第三实施例，本发明实施例提供一种电炉测温设备，电炉采用电极产生的电弧发热，设备包括：
处理器；
用于存储处理器可执行指令的存储器；
处理器被配置为用于执行第一实施例提供的方法。由于该方法已在第一实施例中详细记载，在此不再赘述。
本发明实施例提供的测温设备，能够通过存储器存储可执行指令，以便处理器执行该指令时，能够通过电弧长度和电炉噪声判断电炉内渣层厚度，然后根据渣层厚度确定测温枪枪头的目标深度；最后控制测温枪枪头达到目标深度。由于先确定渣层厚度，再根据渣层厚度确定目标深度，这样测温枪枪头插入渣层时，既不会插入过浅，导致测温不准确，也不会插入过深，导致测温枪枪头损坏，因此发明实施例提供的测温设备能够精准的测量电炉温度，并且保证生产安全。
第四实施例，本发明实施例提供一种电炉测温系统，如图3所示，包括：
如第三实施例提供的设备31；
采用电极产生的电弧发热的电炉32；
用于获取电炉噪声的噪声传感器33；
用于测量温度的机器人34。
一些实施例中，噪声传感器33设置在机器人34底部，机器人34带有测温枪，通过将测温枪枪头插入电炉32的渣层中测量电炉中的温度。控制流程为，根据安装在机器人底部的噪声传感器，结合电极调节器计算出的电弧长度(与电极调节器进行TCP/IP或DP等通讯手段获得)。根据模型自学习掌握不同电弧长度被渣层覆盖时产生的不同声音特性，计算渣层厚度，并根据渣层厚度确定目标深度。当机器人持测温枪枪头接触到钢渣时，测温枪探头本身会发出接触信号，在此时标记枪头位置，可计算出机器人手臂准确插入深度，从而获得准确测温，并防止烧枪。
可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的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，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种电炉测温方法，其特征在于，所述电炉采用电极产生的电弧发热，所述方法包括以下步骤：
获取所述电极的电弧长度以及所述电炉的噪声；
根据所述长度和噪声判断所述电炉内渣层的厚度；
根据所述厚度确定所述测温枪枪头的目标深度；
控制所述测温枪枪头到达目标深度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述获取所述电极的电弧长度以及所述电炉的噪声，包括：
通过与电极调节器进行通讯获取所述电极的电弧长度；和/或，通过噪声传感器获取所述电炉的噪声。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述根据所述长度和噪声判断所述电炉内渣层的厚度，包括：
将所述长度与噪声输入到预训练的识别模型中，得到所述电弧长度下所述噪声对应的电炉内渣层厚度。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述控制所述测温枪枪头到达目标深度，包括：
当所述测温枪枪头第一次触碰到渣层时，控制所述测温枪枪头向所述渣层内插入与目标深度值相同的距离，以使所述测温枪枪头到达目标深度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：当所述测温枪枪头到达目标深度预设时长后，控制所述测温枪枪头撤出渣层。
6.一种电炉测温装置，其特征在于，所述电炉采用电极产生的电弧发热，所述装置包括：
参数获取模块，用于获取所述电极的电弧长度以及所述电炉的噪声；
厚度判断模块，用于根据所述长度和噪声判断所述电炉内渣层的厚度；
深度确定模块，用于根据所述厚度确定所述测温枪枪头的目标深度；
枪头控制模块，用于控制所述测温枪枪头到达目标深度。
7.一种电炉测温设备，其特征在于，所述电炉采用电极产生的电弧发热，所述设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器被配置为用于执行权利要求1-5任一项所述的方法。
8.一种电炉测温系统，其特征在于，包括：
如权利要求7所述的设备；
采用电极产生的电弧发热的电炉；
用于获取所述电炉噪声的噪声传感器；
用于测量温度的机器人。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220527 |