碳硅爐前分析儀通過鑄鐵冶煉過程中,鐵水溫度下降曲線分析鐵水中碳和硅元素的含量,系統(tǒng)采用ARM處理器和高精度A/D轉(zhuǎn)換器作為溫度處理單元,溫度曲線采集精度高,穩(wěn)定性好,抗*力強(qiáng)。系統(tǒng)的圖形顯示功能強(qiáng)大,溫度變化曲線顯示直觀清晰,溫度點(diǎn)的計(jì)算采用多種方式,溫度平臺(tái)的捕捉能力強(qiáng)。系統(tǒng)還具有數(shù)據(jù)庫的管理功能,數(shù)據(jù)打印功能等。系統(tǒng)具有綠色軟件的特點(diǎn),不需要安裝,直接復(fù)制就可以使用,大大簡化了系統(tǒng)維護(hù)的工作量。
1、系統(tǒng)的操作方式
1.1 系統(tǒng)基本運(yùn)行:
打開電源,稍候,將直接進(jìn)入本系統(tǒng)主界面(圖1)。該界面分如下幾個(gè)部分:
一、系統(tǒng)菜單:主要用來進(jìn)入系統(tǒng)的各種狀態(tài)。
二、圖形區(qū),用來顯示溫度變化曲線以及相應(yīng)的溫度;
三、溫度顯示區(qū),用來顯示當(dāng)前鐵水相應(yīng)的溫度;
四、檢測(cè)狀態(tài)顯示,用來顯示當(dāng)前的工作階段,檢測(cè)結(jié)果等;
五、測(cè)試溫度,當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài),鐵水溫度達(dá)到950度以上時(shí),顯示鐵水溫度;
六、指示燈,用來顯示工作階段;
七、標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),這些數(shù)據(jù)來于系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中,可以給出不同類型的牌號(hào),鑄鐵材料的抗拉強(qiáng)度、硬度值、碳含量和硅含量等;
八、測(cè)量結(jié)果,用來顯示本次檢測(cè)得到的結(jié)果。
碳硅爐前分析儀系統(tǒng)的檢測(cè)過程如下:
首先開機(jī)進(jìn)入圖1所示界面,這時(shí)三個(gè)“指示燈”都是灰色的。在這種情況下,可以修改不同牌號(hào)的鑄鐵“標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)”,通過滾動(dòng)球?qū)⒐鈽?biāo)移動(dòng)到“標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)”區(qū)的牌號(hào)下拉列表,然后選擇合適的牌號(hào):
一旦選中以后,標(biāo)準(zhǔn)中顯示當(dāng)前牌號(hào)的抗拉強(qiáng)度、硬度值、碳含量和硅含量的數(shù)據(jù)范圍。這些數(shù)據(jù)以后在檢測(cè)過程中,也作為判斷鐵水含量的依據(jù)。
當(dāng)測(cè)量鐵水的坩堝放到測(cè)量架上后,系統(tǒng)檢測(cè)到熱電偶傳感器的接入,這時(shí)綠色指示燈點(diǎn)亮。系統(tǒng)提示準(zhǔn)備檢測(cè)。
當(dāng)鐵水倒入坩堝后,溫度迅速上升,這時(shí)系統(tǒng)的黃燈點(diǎn)亮,“測(cè)試溫度”區(qū)開始顯示當(dāng)前鐵水溫度,圖形區(qū)顯示曲線。
當(dāng)溫度達(dá)到zui大值后,開始下降,在這個(gè)過程中會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)平臺(tái),*個(gè)平臺(tái)對(duì)應(yīng)液相溫度,這個(gè)平臺(tái)區(qū)一般比較窄,如果元素的含量不達(dá)標(biāo),或者溫度不達(dá)標(biāo),第二個(gè)平臺(tái)區(qū)一般比較長。本系統(tǒng)采用了多種算法,可以比較可靠地找到兩個(gè)平臺(tái)溫度,一旦溫度點(diǎn)找到后,系統(tǒng)會(huì)給出當(dāng)前鐵水的抗拉強(qiáng)度、硬度值、碳含量和硅含量的計(jì)算結(jié)果,如果相比標(biāo)準(zhǔn),含量偏高,會(huì)在給出的數(shù)據(jù)右邊標(biāo)注“↑”,如過偏小,則會(huì)在給出的數(shù)據(jù)右邊標(biāo)注“↓”。
檢測(cè)完成后可以將檢測(cè)結(jié)果保存起來,這只需要在“菜單條”中找到“保存”按鈕,點(diǎn)擊就可以完成保存數(shù)據(jù)和曲線的功能。
系統(tǒng)可以連續(xù)工作,在這個(gè)過程中,不需要按鍵操作。
1.2系統(tǒng)菜單:
系統(tǒng)菜單包含如下按鈕或功能:
1、重測(cè)按鈕:該按鈕可以用來重新啟動(dòng)一次檢測(cè),通常這個(gè)按鈕是用不到的,如果檢測(cè)過程中出現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊故障時(shí),可以使用該按鈕恢復(fù);
2、放大按鈕:可以對(duì)曲線整屏顯示,這時(shí)可以通過整個(gè)屏幕觀察曲線的變化情況,按“Esc”鍵退出整屏顯示。如果沒有檢測(cè)結(jié)果,“放大”按鈕是灰色的。
3、結(jié)果按鈕:檢測(cè)完成后,點(diǎn)擊該按鈕,可以顯示比較詳細(xì)的檢測(cè)結(jié)果,并給出進(jìn)一步冶煉添加材料的建議。同樣如果沒有檢測(cè)結(jié)果,“結(jié)果”按鈕是灰色的。
4、打印按鈕:此按鈕用來打印檢測(cè)結(jié)果,這個(gè)按鈕也是只有在檢測(cè)完成以后才激活;
5、保存按鈕:保存檢測(cè)結(jié)果,包括型號(hào)、日期、檢測(cè)結(jié)果、zui大溫度、液相溫度、固相溫度、共晶度、調(diào)整參數(shù)、班號(hào)等信息,還可以保存完整的曲線;這個(gè)按鈕也是只有在檢測(cè)完成以后才激活;
6、重算按鈕:如果通過“設(shè)置按鈕”修改了一些參數(shù),如調(diào)整參數(shù)等,通過該按鈕可以對(duì)檢測(cè)結(jié)果再計(jì)算一次;該按鈕在檢測(cè)完成以后激活;
7、分析按鈕:按下該按鈕可以進(jìn)入分析界面,在這個(gè)界面中可以對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
8、設(shè)置按鈕:按下此按鈕進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置界面;
9、關(guān)于按鈕:按下此按鈕,系統(tǒng)彈出一個(gè)窗口,顯示有關(guān)信息:
10、退出按鈕:退出系統(tǒng),按下后系統(tǒng)會(huì)彈出一個(gè)窗口,要求確認(rèn)是否真的退出,避免誤操作:
1.3數(shù)據(jù)分析
按下“分析”按鈕可以進(jìn)入歷史數(shù)據(jù)分析界面,這個(gè)功能可以對(duì)當(dāng)前正在檢測(cè)的曲線進(jìn)行分析,也可一個(gè)對(duì)以前保存下來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
在數(shù)據(jù)分析界面中和主界面有相似之處,不過該頁面下方中間是以往保存的數(shù)據(jù)列表。
在這個(gè)界面中,可以調(diào)出當(dāng)前或者以前的數(shù)據(jù),它的曲線顯示在中間的圖標(biāo)窗中,檢測(cè)結(jié)果顯示在圖標(biāo)周邊,格局和主界面也是類似的。在這個(gè)界面中,可以通過鼠標(biāo)仔細(xì)觀測(cè)每一個(gè)溫度點(diǎn)的情況,也可以根據(jù)鼠標(biāo)移動(dòng)得到的新溫度點(diǎn),給出對(duì)應(yīng)的參數(shù),從而獲取溫度、材料等變化特點(diǎn),具體操作如下:
如果對(duì)當(dāng)前剛剛檢測(cè)完成的數(shù)進(jìn)行分析,可以點(diǎn)擊主菜單中的“當(dāng)前數(shù)據(jù)”按鈕,調(diào)入當(dāng)前檢測(cè)結(jié)果和溫度變化曲線,可以看到現(xiàn)在有兩種顏色的光標(biāo)十字線,標(biāo)出了液相溫度和固相溫度對(duì)應(yīng)的位置,如果將鼠標(biāo)移動(dòng)到液相溫度的光標(biāo)十字線上,拖動(dòng)鼠標(biāo),就可以變化液相溫度(圖7),當(dāng)拖動(dòng)鼠標(biāo)時(shí),相應(yīng)的含量、共晶度等等數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)變化也顯示出來;同樣,也可以將鼠標(biāo)移動(dòng)到固相溫度的光標(biāo)十字線上,拖動(dòng)鼠標(biāo),就可以變化固相溫度,拖動(dòng)鼠標(biāo)時(shí),相應(yīng)的含量、共晶度等等數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)變化也顯示出來;
可以點(diǎn)擊“打印按鈕”將數(shù)據(jù)打印出來;
溫度采樣模塊
碳硅爐前分析儀采用了上下位機(jī)的工作方式,溫度傳感器熱電偶的結(jié)果通過高精度、高分辨率的數(shù)據(jù)采集芯片完成,既簡化了電路,也提高了溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性,系統(tǒng)的處理采用高性能ARM處理器,數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)。
溫度采集模塊工作時(shí)采用獨(dú)立的電源系統(tǒng),數(shù)據(jù)輸出通過串行口和上位機(jī)通訊,串行口采取了隔離措施,避免了上位機(jī)對(duì)溫度采集模塊電氣影響。
溫度采集模塊固定使用COM1。
溫度采集模塊是系統(tǒng)準(zhǔn)確測(cè)量的關(guān)鍵,出廠時(shí)已經(jīng)做了仔細(xì)處理,包括冷端補(bǔ)償?shù)奶幚恚虼吮M量避免對(duì)該模塊的隨意拆卸。