[发明专利]一种钢水温度非接触软测量方法及装置

权利要求书

1.一种钢水温度非接触软测量方法，其特征在于，该方法为：

在熔炉顶端安装非接触红外测温传感器，在熔炉外壁上多点设置炉壁测温传感器，并配套设置基于BP神经网络的钢水温度测量模型；

非接触红外测温传感器通过熔炉上方的钢渣发出的红外线测量到温度t0，非接触红外测温传感器通过内置的通讯电路和熔炉外壁上多点设置的炉壁测温传感器通讯，基于多点布置的炉壁测温传感器测量到炉壁的多点温度值，获得多点数据，并利用钢水温度测量模型实现温度的软测量；

所述炉壁测温传感器安装在炼钢炉的炉体上，分为上中下三个高度，每个高度安装三个传感器，共九个传感器，测量的温度点分别为t_上1、t_上2、t_上3、t_中1、t_中2、t_中3、t_下1、t_下2、t_下3；基于钢水温度测量模型，钢水温度T为：

T＝f(t0，dt1，dt2),f为三输入一输出的BP神经网络；

式中，dt1＝(t_中1+t_中2+t_中3)-(t_上1+t_上2+t_上3)

dt2＝(t_下1+t_下2+t_下3)-(t_中1+t_中2+t_中3)；

所述钢水温度测量模型中的BP神经网络，其权值的训练过程为：

步骤1：在同一炉体安装测温装置和接触式测温装置，测温装置包括非接触红外测温传感器和多点设置的炉壁测温传感器；

步骤2：对同一炼钢过程进行连续测温，在n时刻获得测温装置中传感器实测的10个数据和钢水接触测温的接触温度测量值t，共获得11个数据，这11个数据为一组数据；

步骤3：计算一组数据中的dt1和dt2的值，此两个值和t0作为神经网络的输入值，接触温度测量值t作为BP神经网络的输出值，使用多组数据对神经网络进行训练；

步骤4：当误差小于设定误差时，获得的BP神经网络权值为模型的权值。

2.根据权利要求1所述的一种钢水温度非接触软测量方法，其特征在于：所述炉壁测温传感器由温差发电电池、电池电量转换电路、炉壁温度探头、温度采集传输电路和对流散射外壳组成；温差发电电池把炉壁的热量转换为电能，电池电量转换电路进行电压调理，温度采集传输电路采集炉壁温度探头测量的温度值，对流散射外壳通过与外界换热使温度降低到电路工作的温度范围。

3.一种实现权利要求1所述方法的钢水温度非接触软测量装置，其特征在于：由非接触红外测温传感器和多点设置的炉壁测温传感器组成，所述非接触红外测温传感器设置于熔炉顶端位置用于测量钢水浮渣表面温度，所述多点设置的若干炉壁测温传感器沿熔炉外壁竖直方向多点设置、且沿熔炉外壁周向均匀布置。

4.根据权利要求3所述的一种钢水温度非接触软测量装置，其特征在于：所述非接触红外测温传感器由高温玻璃视窗、红外反射镜、红外温度测量头和风冷式散射壳体组成；炉体上方的钢渣发出的红外线通过高温玻璃视窗投射到红外线反射镜片上，通过红外镜片的反射红外光线进入红外测温传感器，测量到温度t0；风冷式散射壳体通过与外界换热使温度降低到红外测量头工作的温度范围。

5.根据权利要求3所述的一种钢水温度非接触软测量装置，其特征在于：所述炉壁测温传感器由温差发电电池、电池电量转换电路、炉壁温度探头、温度采集传输电路和对流散射外壳组成；温差发电电池把炉壁的热量转换为电能，电池电量转换电路进行电压调理，温度采集传输电路采集炉壁温度探头测量的温度值，对流散射外壳通过与外界换热使温度降低到电路工作的温度范围。

6.根据权利要求3所述的一种钢水温度非接触软测量装置，其特征在于：所述炉壁测温传感器安装在炼钢炉的炉体上，分为上中下三个高度，每个高度安装三个传感器，共九个传感器。