CN207057283U - 一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置，所述检测装置包括：多路热电偶；多通道温度采集装置，与所述多路热电偶连接，所述多通道温度采集装置包括数据变送电路、与所述数据变送电路连接的单片机、与所述单片机连接的电源以及与所述单片机连接的基于WiFi的无线传输模块；工控机，包括无线网卡，所述无线网卡与所述基于WiFi的无线传输模块通信连接。本实用新型实施例提供的上述炉内高温板坯温度检测装置，解决了现有技术中炉内高温板坯在线测量装置存在布线复杂的技术问题。

Description

一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置

技术领域

本实用新型涉及温度测量设备技术领域，特别涉及一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置。

背景技术

近年来，随着我国钢铁制造业逐渐由资源消耗大、污染物排放多的粗放制造向绿色智能化制造进行转变，在冶金行业热轧板坯加热过程中，对于燃料的消耗的要求越来越高，一般需要在满足钢坯加热温度和钢坯断面温差的条件下使加热炉的燃料消耗最少，但是由于无法准确掌握炉内钢坯的升温曲线，通常所采用的方法是通过测量钢坯出炉后上表面温度值或钢坯进入轧机的轧制情况来估计钢坯的加热情况，此外还通过对炉内钢坯加热过程进行测试和结果分析，量化研究炉气温度分布与钢坯在炉内的温度变化规律和钢坯断面温差变化规律的对应关系，从而分析影响不同种类钢坯加热质量的因素及炉型结构存在的问题，为加热炉高产、低耗、高质量、少氧化提供诊断方法和改进措施。

目前，炉内高温板坯在线测量的方法主要包括拖偶测量和黑匣子测量两种，拖偶测量将温度记录仪放在炉外，需要超长热电偶，导致价格昂贵；而黑匣子测量采用的装置包括温度采集装置和工控机，温度采集装置将采集到的温度数据，通过有线的方式即传输线路传输给工控机，由于炉内高温环境，对传输线路的要求较高，需要对传输线路进行处理，因而现有的装置存在布线复杂的技术问题。

可见，现有技术中炉内高温板坯在线测量装置存在布线复杂的技术问题。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置，用于解决现有技术中炉内高温板坯在线测量装置存在布线复杂的技术问题。

本实用新型公开了一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置，所述检测装置包括：

多路热电偶；

多通道温度采集装置，与所述多路热电偶连接，所述多通道温度采集装置包括数据变送电路、与所述数据变送电路连接的单片机、与所述单片机连接的电源以及与所述单片机连接的基于WiFi的无线传输模块；

工控机，包括无线网卡，所述无线网卡与所述基于WiFi的无线传输模块通信连接。

可选的，所述单片机包括模数转换器，与所述数据变送电路连接。

可选的，所述单片机的外部提供联合测试工作组接口电路。

可选的，所述检测装置还包括隔热装置，所述隔热装置为包括电池更换通道的箱体结构，且所述多通道温度采集装置设置于所述隔热装置的内部。

可选的，所述隔热装置包括真空绝热层，且所述多通道温度采集装置设置于所述真空绝热层中。

可选的，所述隔热装置还包括汽化冷却层和通气口，其中，所述汽化冷却层设置于所述真空绝热层的外部，所述通气口设置于所述汽化冷却层的顶部。

可选的，所述通气口的数量为多个。

可选的，所述隔热装置的还包括耐火层，所述耐火层设置于所述汽化冷却层的外部。

可选的，所述耐火层由多层耐火材料组成。

可选的，所述检测装置还包括无线中继器，所述无线中继器设置于所述无线传输模块与所述工控机之间。

本实用新型实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：

本实用新型提供的基于无线的炉内高温板坯温度检测装置，包括：多路热电偶；多通道温度采集装置，与所述多路热电偶连接，所述多通道温度采集装置包括数据变送电路、与所述数据变送电路连接的单片机、与所述单片机连接的电源以及与所述单片机连接的基于WiFi的无线传输模块；工控机，包括无线网卡，所述无线网卡与所述基于WiFi的无线传输模块通信连接。上述检测装置，通过多路热电偶采集高温板坯上多个测量点的温度变化信号，并通过数据变送电路接收上述温度信号后将温度信号传递至所述单片机，通过单片机将上述温度信号转化成各测量点的温度数据，然后再并通过无线传输模块发送到包含无线网卡的工控机上，从而实现对炉内高温板坯温度的检测，由于本实用新型中，采集到的温度信号经单片机处理得到的温度数据，不需要通过有线传输，因此不需要通过复杂的布线来传输温度信号，而是通过无线传输模块传送到工控机，可以实现远距离的无线温度采集与监控，解决了现有的检测装置布线复杂的技术问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置的结构图；

图2为本实用新型实施例提供的基于无线的炉内高温板坯温度检测装置的布置图。

具体实施方式

本实用新型实施例提供一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置，用于解决现有技术中炉内高温板坯在线测量装置存在布线复杂的技术问题。

为了解决上述现有技术存在的技术问题，本申请实施例提供的技术方案的总体思路如下：

一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置，所述检测装置包括：多路热电偶；多通道温度采集装置，与所述多路热电偶连接，所述多通道温度采集装置包括数据变送电路、与所述数据变送电路连接的单片机、与所述单片机连接的电源以及与所述单片机连接的基于WiFi的无线传输模块；工控机，包括无线网卡，所述无线网卡与所述基于WiFi的无线传输模块通信连接。

本实用新型的上述检测装置，通过多路热电偶采集高温板坯上多个测量点的温度变化信号，并通过数据变送电路接收上述温度信号后将温度信号传递至所述单片机，通过单片机将上述温度信号转化成各测量点的温度数据，然后再并通过无线传输模块发送到包含无线网卡的工控机上，从而实现对炉内高温板坯温度的检测，由于本实用新型中，采集到的温度信号经单片机处理得到的温度数据，不需要通过有线传输，因此不需要通过复杂的布线来传输温度信号，而是通过无线传输模块传送到工控机，可以实现远距离的无线温度采集与监控，解决了现有的检测装置布线复杂的技术问题。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本实用新型技术方案的详细的说明，而不是对本实用新型技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

为了解决现有技术中的检测装置需要将采集到的数据通过有线的方式传输给工控机，从而需要对传输线路进行处理，导致现有的检测装置布线复杂的技术问题，本实用新型提供一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置，请参见图1，所述检测装置包括：多路热电偶1、多通道温度采集装置2和工控机3，其中，多通道温度采集装置2的一端与所述多路热电偶1连接，多通道温度采集装置2的另一端与所述工控机3连接。其中，多通道温度采集装置2，包括数据变送电路21、与所述数据变送电路连接的单片机22、与所述单片机22连接的电源23以及与所述单片机22连接的基于WiFi的无线传输模块24；工控机3，包括无线网卡，通过无线网卡可以使的工控机接收所述基于WiFi的无线传输模块24的无线信号。

具体来说，多路热电偶可以根据实际测量的需要进行设置，例如可以为4路、8路等等，利用多路热电偶可以采集炉内高温板坯上的多点温度信号，从而可以提高测量的准确性，上述热电偶可以为K型热电偶。与多路电偶相对应的，多通道温度采集装置的通道数可以根据热电偶的路数进行设置，可以通过数据变送电路接收多路热电偶采集的温度信号，然后通过单片机将上述温度信号转化为温度数据，进而通过基于WiFi的无线传输模块将温度数据发送至工控机，此外，还可以在工控机上对数据进行读取并实现每个测量点的温度曲线比较分析，为炉温控制提供相关参数，从而可以实现对炉内高温板坯的温度检测。由于本实用新型中，采集到的温度信号经单片机处理得到的温度数据，不需要通过有线传输，因此不需要复杂的布线来传输温度信号，而是通过无线传输模块传送到工控机，可以实现远距离的无线温度采集与监控，解决了现有的检测装置布线复杂的技术问题。

可选地，本申请实施例中的单片机包括模数转换器，与所述数据变送电路连接，从而可以提高单片机的数据处理能力。

如图2所示，为了改善上述炉内高温板坯温度检测装置的隔热效果，所述检测装置还包括隔热装置，所述隔热装置为包括电池更换通道41的箱体结构，且所述多通道温度采集装置2设置于所述隔热装置的内部。

具体来说，通过将多通道温度采集装置设置于所述隔热装置的内部，可以使多通道温度采集装置进行隔热，从而提高温度采集的准确性，并且，无线传输模块的WIFI信号可以通过电池更换通道传输到炉外，再传输至工控机，热电偶与多通道温度采集装置的连接也可以通过上述电池更换通道。

可选的，所述隔热装置包括真空绝热层42，且所述多通道温度采集装置2设置于所述真空绝热层42中，可以消除气体的对流传热和绝大部分残余气体导热，从而达到良好的绝热效果。

可选的，所述隔热装置还包括汽化冷却层43和通气口44，其中，所述汽化冷却层43设置于所述真空绝热层42的外部，所述通气口44设置于所述汽化冷却层43的顶部。具体来说，通气口可以用于冷却水加入和蒸汽的排出，通过水汽化吸热，从而带走隔热装置的热量。

为了增强气体的流通，所述通气口44的数量为多个。

为了增强隔热装置的耐火性能，所述隔热装置的还包括耐火层45，所述耐火层45设置于所述汽化冷却层44的外部。优选地，所述耐火层45由多层耐火材料组成。

为了增加无线传输的距离，所述检测装置还包括无线中继器5，所述无线中继器设置于所述无线传输模块24与所述工控机3之间。

为了更清楚地说明本申请实施例的基于无线的炉内高温板坯温度检测装置的有益效果，下面从上述监测装置的具体工作过程进行详细阐述，首先将本申请的炉内高温板坯温度检测装置置于加热炉内，其中多通道温度采集装置上连接8路K型热电偶，分别用于采集板坯上八个测量点的温度信号，在炉时间为5个小时，然后将采集到温度信号通过变送单路的放大滤波后传输给单片机，其中，单片机可以为TMS430F149，然后通过单片机将上述温度信号(即电压信号)转化为数字信号即温度数据，再将温度数据通过基于WIFI的无线传输模块传递给工控机。工控机接收到温度数据后，操作人员可以在工控机上进入登陆页面，然后通过人机交互界面可以观察测量的八个测量点的温度变化曲线，此外，还可以通过编写软件实现温度数据的存储与分析。由于WIFI是一种支持设备短距离通讯的高速无线数据传输技术，从而可以实现温度数据的传输，此外还可以可通过增加无线中继器来实现远距离的无线传输。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本实用新型的其它实施方案。本实用新型旨在涵盖本实用新型的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本实用新型的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本实用新型的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本实用新型并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本实用新型的范围仅由所附的权利要求来限制。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于无线的炉内高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述检测装置包括：

多路热电偶；

多通道温度采集装置，与所述多路热电偶连接，所述多通道温度采集装置包括数据变送电路、与所述数据变送电路连接的单片机、与所述单片机连接的电源以及与所述单片机连接的基于WiFi的无线传输模块；

工控机，包括无线网卡，所述无线网卡与所述基于WiFi的无线传输模块通信连接。

2.如权利要求1所述的高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述单片机包括模数转换器，与所述数据变送电路连接。

3.如权利要求1所述的高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述单片机的外部提供联合测试工作组接口电路。

4.如权利要求1所述的高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括隔热装置，所述隔热装置为包括电池更换通道的箱体结构，且所述多通道温度采集装置设置于所述隔热装置的内部。

5.如权利要求4所述的高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述隔热装置包括真空绝热层，且所述多通道温度采集装置设置于所述真空绝热层中。

6.如权利要求5所述的高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述隔热装置还包括汽化冷却层和通气口，其中，所述汽化冷却层设置于所述真空绝热层的外部，所述通气口设置于所述汽化冷却层的顶部。

7.如权利要求6所述的高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述通气口的数量为多个。

8.如权利要求6所述的高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述隔热装置的还包括耐火层，所述耐火层设置于所述汽化冷却层的外部。

9.如权利要求8所述的高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述耐火层由多层耐火材料组成。

10.如权利要求1-9任一项权利要求所述的高温板坯温度检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括无线中继器，所述无线中继器设置于所述无线传输模块与所述工控机之间。