數(shù)字測溫技術(shù)在中頻爐上的應(yīng)用[1]

1、第31卷第4期2009年8月甘肅冶金GANSU METALL URGYAug.,2009文章編號:1672-4461(200904-0101-02數(shù)字測溫技術(shù)在中頻爐上的應(yīng)用宋煥英(濟南鋼鐵集團總公司,山東濟南250101摘要:介紹了溫度檢測方面的幾點技術(shù)要求,針對鑄管公司中頻爐溫度檢測技術(shù)數(shù)字測溫技術(shù)在生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及改造后的顯著效果,提出幾點個人見解。關(guān)鍵詞:數(shù)字測溫;單總線;溫度傳感器中圖分類號:TH811文獻標(biāo)識碼:BD igital Te mperatureM eas ure m ent Technology on Inter m ediateFrequency Stove App

2、licati onSONG H uan-y ing(J i nan Iron and SteelGroup,J i nan250101,C h i naAbstract:Introduced the te m pera t ure ex a m i nati on aspect several specificati on,i n v i ew o f the cast pipe co m pany i nter m ed-i ate frequency stove temperature exam i na tion technology-nu m era l temperature m e

3、asurem ent technology t he questi on and the transfor m a tion rem arkab l e effect w hich appears after the producti on,proposes severa l i nd i v idual opi n i ons.K eyW ord:di g ita l temperature m eas ure m ent;si ng le ma i n li ne;te mperature senso r1中頻爐水溫測量簡介鑄管公司利用中頻爐加熱來提升鐵水溫度,并往鐵水中加入某種成分來提升

4、后序鑄管的合格率和成品率。中頻爐的加熱輔助設(shè)備電感和電容以及加熱設(shè)備需要冷卻水進行循環(huán)冷卻,以防止溫度太高燒壞電感電容及加熱設(shè)備,造成安全事故。為了保護電感電容及加熱設(shè)備,需檢測循環(huán)水的溫度,循環(huán)水溫度高于65e,則由控制器控制切斷電源進入保護狀態(tài)。因此,為了避免水溫檢測出現(xiàn)錯誤高報警,影響中頻爐正常生產(chǎn),溫度檢測不準(zhǔn)確,出現(xiàn)生產(chǎn)事故,需配備一測量精度高、靈敏度高、高度穩(wěn)定的溫度檢測器件。中頻爐的水溫檢查點共有40個,其檢測點位置集中,按照傳統(tǒng)的測量方式,則至少需用4芯電纜10根或2芯電纜20根,且如此龐大的電纜數(shù)目無法適應(yīng)終端控制系統(tǒng)的要求。下面就以下幾種溫度測量傳感器做簡單介紹,通過比對,

5、充分顯示DS1820多點數(shù)字測溫技術(shù)在中頻爐上應(yīng)用的優(yōu)越性。2溫度測量介紹溫度是各種工業(yè)生產(chǎn)過程和科學(xué)試驗中非常普遍、很重要的熱工參數(shù)之一,實現(xiàn)溫度測量的主要部件,稱為溫度傳感器。在冶金工業(yè)自動化系統(tǒng)中,以熱電偶、電阻溫度計最為普遍。數(shù)字測溫技術(shù)DS1820是近幾年新技術(shù)產(chǎn)品,應(yīng)用相對較少,隨著技術(shù)的進步和完善,測量精度不斷提高,應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣泛。熱電偶是目前接觸式測溫中應(yīng)用最廣泛的溫度傳感器,它具有結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、測量范圍寬、熱慣性小和輸出信號便于遠(yuǎn)傳等許多有點,但是熱電偶(除鉑銠30鉑銠6外需用相應(yīng)的補償導(dǎo)線來消除環(huán)境溫度的影響,室內(nèi)溫度影響也需由儀表內(nèi)部做出正確調(diào)整,才能得到相應(yīng)

6、準(zhǔn)確的溫度。用熱電偶測量500e以下的溫度時,熱電勢小,測量精度低,采用電阻溫度計進行測量。使用電阻溫度計,不需要冷端溫度補償,在低溫區(qū)域測量比熱電偶更靈敏,但是感溫部分體積大,不能測量某點溫度,只能測量某個區(qū)域的平均溫度。因為熱電阻是通過檢測電阻變化來測量溫度的,因此在長期使用中,會因為熱電阻與導(dǎo)線接觸部分松動產(chǎn)生較大電阻,使溫度測量不準(zhǔn),也會因?qū)Ь€受環(huán)境溫度影響,改變線電阻,導(dǎo)致溫度不能反映真實值。因此,熱電阻用于比較嚴(yán)格的控制系統(tǒng)中不能滿足要求。DS1820是美國達拉斯半導(dǎo)體公司(Da llas Se m-i conductor Corp推出的溫度計,此溫度計測量溫度,準(zhǔn)確、靈敏、線性度

7、高。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。它將其所感應(yīng)的溫度值以9-B I T的數(shù)字形式,通過單一數(shù)據(jù)長線,實現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸。尤為突出的是,DS1820內(nèi)部有固定的64-B I T的ROM代碼,且駐留在不同傳感器中的代碼均不相同,因此用DS1820可以實現(xiàn)多點測溫,即在一條總線上可以同時跨接多個DS1820,以滿足對不同地方的溫度同時進行測量的要求。綜上,DS1820與其它傳感器相比,可以解決以下問題:¥解決模擬信號引線誤差問題。¦解決多點測量切換誤差問題。§解決放大電路零點漂移誤差問題。3DS1820在中頻爐上的應(yīng)用鑄管公司中頻爐的水溫測量正是利

8、用了DS1820的這些獨特的優(yōu)點,取得了良好的測溫效果和控制作用。新事物在使用初期,總會出現(xiàn)這樣那樣的問題,下面對DS1820出現(xiàn)的問題總結(jié)如下:¥DS1820與信號總線接觸不良,儀表讀不出水溫度。¦任何一個DS1820短路,或總線的任何部分出現(xiàn)短路,都會使整個水溫顯示屏出現(xiàn)0。§任何一個DS1820與總線發(fā)生斷路,都會使溫度出現(xiàn)錯誤顯示。¨每個水溫檢測點DS1820都有固定的地址碼,更換時必須按照正確的操作步驟考入新?lián)Q的DS1820內(nèi),否則將不會有正確的溫度讀出。針對以上出現(xiàn)的問題,我們對原有的通訊總線做了一下改造,由原來的四芯通訊線改為四芯屏蔽電纜,

9、DS1820與總線的連接方式由插件搭接式改為焊接式,極大的解決了干擾和接觸不良問題。此次改造,從2007年12月至今,中頻爐沒有因溫度問題出現(xiàn)無故障停機現(xiàn)象。相反,由于溫度測量的準(zhǔn)確及時,避免了中頻爐2起重大事故發(fā)生。4使用DS1820應(yīng)注意的問題通過使用和資料查詢,雖然DS1820具有測溫系統(tǒng)簡單、測量精度高、使用線纜少等優(yōu)點,但是在使用中應(yīng)注意以下幾點問題:¥連接DS1820的總線電纜的長度是有限制的。據(jù)資料顯示,當(dāng)采用普通信號電纜傳輸長度超過50m時,讀取的測溫數(shù)據(jù)會發(fā)生錯誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時,正常通訊距離可達150m,當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜

10、時,正常通訊距離進一步加長。這種情況主要是由總線分布電容使信號發(fā)生畸變造成的。因此,在使用時應(yīng)注意線纜的選用和總線線纜的長度問題。¦務(wù)必要保證DS1820與總線接觸良好,在使用過程中,只要有一個DS1820與總線接觸不好或斷線,都會使溫度系統(tǒng)出現(xiàn)類似死機狀態(tài),因為在DS1820測溫程序設(shè)計中,向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后,程序總要等待DS1820的返回信號,讀不到返回信號,程序?qū)⑦M入死循環(huán)。5結(jié)語隨著電子技術(shù)和計算機技術(shù)的飛速發(fā)展,單總線多點測量技術(shù)也會更加成熟并得到廣泛應(yīng)用,以適應(yīng)工業(yè)企業(yè)工藝發(fā)展的需要。單總線多點測溫技術(shù)已經(jīng)在鑄管公司中頻爐得到非常顯著的測溫效果,隨著這種技術(shù)的日益完善,將會有更加廣