[实用新型]一种基于力矩检测的料面探测控制装置

说明书

技术领域

本实用新型应用于高温固体料面的探测领域，特别是一种针对于高炉料内料面检测的控制系统。

背景技术

由于高炉内部是一个高温、高压和高粉尘气体的恶劣工作环境，采用雷达或超声波检测固体料面都不是十分稳定，现在高炉中常采用机械式的物料探测装置，它一般由重锤探尺、铁链、卷扬机以及电气控制柜组成，通过测量重锤探尺的位置实时得到固体料面的位置，在应用中要求重锤探尺能够精确跟随料面的位置。现有的重锤料位计常通过测量支架的支撑力得到重锤探尺在炉中的料面支持力，并反馈给卷扬机驱动系统来实现重锤探尺的上升及下降，控制系统结构复杂且重锤探尺位置控制不精确。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是克服现有重锤探尺在高炉料面位置测量中控制系统结构复杂、控制精度不高等不足，提供一种基于力矩检测的料面探测控制装置，能够稳定、可靠地控制卷扬机以及附属设备，实现重锤探尺的准确测量，并减少控制环节，提高了系统的安全性。

本实用新型的具体技术解决方案如下：

一种基于力矩检测的料面探测控制装置，由驱动卷扬机电机的直流调速器和控制器组成，其中卷扬机带动链条下方的重锤探尺垂直运动，卷扬机上设置有抱闸，卷扬机电机设置有旋转编码器，其中控制器包括起动停车模块、恒速驱动模块、自动跟踪驱动模块和切换模块；其中停车模块包括抱闸开关单元，通过控制抱闸的开启和闭合实现卷扬机的起停；恒速驱动模块包括速度设定单元和旋转编码器反馈单元，直流调速器根据速度设定单元设定的速度值驱动卷扬机电机转动，并根据旋转编码器反馈单元的反馈值进行恒速校正；自动跟踪驱动模块包括力矩设定单元和力矩比较单元，力矩比较单元比较实际力矩值和设定力矩值，并实时调节直流调速器输出力矩使实际力矩值和设定力矩值相等；切换模块包括力矩设定单元、力矩比较单元和延时单元，力矩比较单元比较实际力矩值和设定力矩值，经过延时器延时后驱动直流调速器在恒速驱动方式和自动跟踪驱动方式之间切换。

上述基于力矩检测的料面探测控制装置中延时驱动单元为延时继电器。

上述基于力矩检测的料面探测控制装置中实际力矩值为卷扬机电机为克服重锤探尺、链条和料面浮力作用所产生的力矩。

本实用新型具有以下的有益效果：

1、本实用新型实时测量卷扬机电机的驱动力矩，并其反馈至控制器，通过比较实际驱动力矩和设定力矩的差值，驱动重锤探尺的上下移动，实现高精度的位置控制。

2、本实用新型卷扬机电机的实际驱动力矩为重锤探尺、链条和料面浮力联合作用所产生的力矩，考虑因素全面，确保了高精度的位置控制。

3、本实用新型的切换模块包括力矩设定单元、力矩比较单元和延时单元，避免了恒速驱动方式开启时，抱闸打开瞬间引起的电机力矩突变而导致的恒速驱动方式向自动跟踪驱动方式的误切换，提高了测量的可靠性。

4、本实用新型控制器的操作方式包括计算机自动方式和操作箱按钮手动方式，方便了现场操控。

5、本实用新型的重锤探尺在下放过程中采用恒速驱动的工作方式，能够有效地避免因抱闸装置打开不完全或传动润滑不够而导致的下放困难的情况；在上升过程中采用恒速驱动的工作方式，当重锤降至最低限位时，强制将重锤提升，以免温度过高将重锤熔化，提高了系统的可靠性。

附图说明

图1是本实用新型重锤探尺测量的基本工作原理；

图2是本实用新型料面探测控制装置的组成示意图；

图3是采用ABB公司的DCS800直流调速系统的compare和SR功能块实现本实用新型自动跟踪驱动模块力矩输出以及恒速控制向自动跟踪驱动工作方式切换的基本原理。

图4是采用ABB公司的DCS800直流调速系统的MulDiv功能块实现本实用新型力矩方向设定的基本原理。

图5是采用ABB公司的DCS800直流调速系统的ABS功能块实现本实用新型速度显示模块的基本原理。

图中：1－控制装置；2－直流调速器；3－卷扬机；4－重锤探尺。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细的说明。