[实用新型]铁合金矿热炉阻抗监控仪

说明书

本实用新型为一种数字式铁合金矿热炉阻抗监控仪，用于监测铁合金矿热炉的电极与炉料之间的工作阻抗瞬时值，同时指示电极工作电流和有效相电压。

目前，国内铁合金矿热炉的冶炼工艺控制普遍采用的主要有两种方法：一种是传统的手动电极的升降来控制三根电极的电流强度，以满足冶炼的需要；另一种使用微机控制系统，它主要采用三相电流平衡、三相功率平衡或三相阻抗平衡控制方法中的一种，即通过电流、功率或阻抗的平衡来控制电极的工作。手控方法难以应付复杂的工作环境，而目前的微机控制要求复杂的反馈系统和严格的外部条件，且价格较高。

本实用新型的目的是给出一种铁合金矿热炉阻抗监控仪，它附加在铁合金矿热炉控制系统中监控电极与炉料之间的阻抗。该监控仪可直观地显示每相电极的工作阻抗以及电极工作电流和有效相电压，可容易地实现电极的手控或微机控制。

本实用新型的监控仪由电压变送器，电流变送器，电压信号和电流信号滤波器、求反放大器、除法运算器、放大电路和显示器等部分组成，其工作原理框图如图3。

下面结合附图对本实用新型进行详细描述：

图1是本实用新型监控仪的电路原理图。

图2是本实用新型监控仪的电源电路图。

图3是本实用新型监控仪的工作原理框图。

电压变送器VHQ由电阻R₁以及交流电压传感器KV20A/P和有效值变换器KJZ-5V叠加构成，其中电压变送器的交流输入端通过电阻R₁与外部电压信号相连接，作为输入信号接口，输出信号由有效值变换器KJZ-5V的1脚输出，由1脚直接与电压信号滤波器电阻R₂相连接，作为输出信号接口，电压变送器VHQ将交流电压信号变成直流电压标准信号后，由KJZ-5V的1脚输出电压信号给电压信号滤波器的电阻R₂。电流变送器BHQ由交流电流传感器KJ5A/P和有效值变换器KJZ-5V叠加组成，其中交流传感器KJ5A/P的输入端一端通过串接一电流表与外部电流信号相连接，作为输入信号接口，输出信号由有效值变换器KJZ-5V的1脚输出，1脚直接与电流信号滤波器的电阻R₉相连接，作为输出信号接口，该交流变送器BHQ实现将交流电流信号变为直流标准信号的过程，再由KJZ-5V的1脚输出给电流信号滤波器的电阻R₉。电压信号滤波器由运放元件BF₁(OP07)、电阻R₂、R₃、R₄、R₅和电容C₁、C₂、C₃组成，其中C₁和C₂相串联再与R₂并联，R₄一端与R₂相连，另一端直接与运放元件BF₁的3脚相连再接地，电阻R₃与电容C₃串联后再与R₅并联，其中R₃与R₅相连接端接R₂和C₂相连接端，电阻R₅和电容C₃相连接端与运放BF₁的2脚相连，电阻R₃和电容C₃相连端接运放元件BF₁的6脚，运放元件BF₁的6脚接求反放大器输入电阻R₆。经滤波的电压信号由BF₁元件的6脚输出给求反放大器的输入电阻R₆。电流信号滤波器由运放元件BF₆(OP07)、电阻R₉、R₁₀、R₁₁、R₁₂、电容C₄、C₅组成，其中C₅与R₁₁串联后与R₁₀并联，再接R₉、C₄。C₄另一端接运放元件BF₆的3脚再接地。C₅和R₁₀相连端与BF₆的2脚相连，R₁₁、C₅相连端接运放元件BF₅的输出端6脚以及乘法电路AD532的7脚和电阻R₁₂，R₁₂的另一端接地。经滤波的电流信号由BFQ的6脚输出给除法运算器CFQ的乘法电路AD532的7脚。求反放大器由电阻R₆、R₇、R₈和运放元件BF₂(OP07)组成，其中电阻R₆接运放元件BF₂的2脚，电阻R₇的两端分别与BF₂的2脚和6脚相连接，BF₂的输出端6脚接乘法器AD532的1脚以及电阻R₈，R₈另一端接地。其作用是把正向电压信号变为反向电压信号，即正变负，再由运放元件BF₂的6脚输出给除法运算器CPQ的乘法电路AD532的1脚。除法运算器CFQ是单象限宽频带除法器，由乘法电路AD532元件、电阻R₁₃、R₁₄、R₁₅和电位器W₁、W₂、W₃组成；电位器W₁为偏移调正，W₂为工作象限调正，W₃为放大系数调正，该除法运算器CFQ完成电压Vi÷电流Ii＝电阻Ri运算，运算结果由除法运算器CFQ的AD532的2脚输出。输出给3个并联的放大电路。除法运算器的电位器W₁、W₂的两端均分别接乘法电路AD532的3脚和14脚，W₁的中间端接AD532的11脚用于偏移调正；W₂的中间端接一电阻R₁₄以限制W₂在±10V之间，进行工作象限调正，电阻R₁₄另一端接AD532的9脚，电阻R₁₄与AD532的3脚并接一个电阻R₁₃，然后接地；电位器W₃一端与AD532的2脚相接，另一端与电阻R₁₅相接，然后接地，W₃的中间端接AD532的13脚，用于放大倍数调正。