[发明专利]氮元素软仪表

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种测量软仪表装置，主要用于冶金行业。

背景技术

在现阶段实际生产过程中，氮元素的测量主要有两种方法。一是使用热导法光谱，另外一种是采用红外吸收法。这两种方法都有各自的优缺点。热导法光谱的优点是设备的价格便宜，测量的精度高。但是其缺点是分析时间长，无法在冶炼结束前得到测量的结果。如果采用红外吸收法进行测量，可以在冶炼结束前得到测量结果。但是这种仪器价格昂贵，分析成本高。并且氮与其它常规元素不能用同一种方法同时测量。这就需要重复添置检测设备。

发明内容

由于现阶段氮元素的测量方法属于消耗性测量，并且无法在冶炼结束前获得测量结果。这给特钢冶炼造成了不小的困难。为了减少冶炼时消耗性的测量，降低冶炼成本，本实用新型提供了一种新式测量氮元素的软测量仪表。该仪表可以准确测量出冶炼过程中钢液中氮元素的含量，为冶炼提供指导依据。

本实用新型软仪表解决其技术问题所采用的技术方案是：通过生产冶炼的基础数据库，对以往的冶炼数据进行分析，通过设计筛选程序，逐组分析现有的冶炼数据，删除不符合要求的数据。然后设计智能神经网络系统对现有的数据进行机器学习，这样就可以获得最优的神经网络参数，完成智能神经网络系统的设计。在实际生产中，通过测量其他的非消耗测量数据，智能神经网络系统可以自动计算氮元素的实际值。通过编写具体程序，实现仪表的功能。这就是本实用新型软仪表。

具体实施方式

菲克第二定律的表答式如下：

∂ci∂t=D∂2ci∂x2]]>

其中C为气体的浓度，x为扩散距离，D是扩散系数

通过对菲克定律的推导，就可以得到最终得到了浓度C关于时间t的方程，得到下边函数形式：

C=C2(0.40161W2t-1.2582)Wt+1.0092]]>

然后采用智能神经网络自学习系统学习进行系统学习，就可以获得氮元素软测量仪表。

具体实现手段使用微软公司设计的SQL2000数据库系统设计了后台数据库，通过该数据库系统为氮元素软仪表提供数据支持。根据实际生产需要，选择VB.net和MATLAB软件作为编程软件，使用MATLAB编写具体的控制算法，使用MATLAB的ComTool工具将算法程序生成DLL文件，然后通过VB.Net调用DLL文件生成可执行软件。这样就获得了氮元素软仪表的具体使用程序。软仪表使用VB.Net编写的软件获取测量所需要的具体数据，该程序通过OPC协议与WinCC监控画面进行数据交换。