冶金工業(yè)過程關鍵智能執(zhí)行機構與智能檢測儀表
 

冶金工業(yè)過程常伴有高溫、高壓、強腐蝕等特點，很多過程控制所需的物理量不能直接檢測或無法連續(xù)測量。另外，冶金工業(yè)的現(xiàn)場環(huán)境往往比較惡劣，從而對檢測儀表和執(zhí)行機構在可靠性等方面提出了更高的要求。正是由于這些原因，冶金工業(yè)的執(zhí)行機構和檢測儀表常常具有很高付加值和技術含量，過去國內長期依賴進口，付出了昂貴的代價。經過我國技術人員多年的消化吸收和創(chuàng)新，目前已經開發(fā)成功了一批產品，它們符合智能化的潮流，大量使用軟測量等*技術，有很高技術付加值，很好的產業(yè)化前景。

一、變頻器

變頻器在工業(yè)控制系統(tǒng)中應用非常廣泛，交流調速代替直流調速度已經成為歷史發(fā)展的必然趨勢，中國這樣一個大國，擁有自己的變頻器產業(yè)是非常必要的。目前，國內變頻器制造廠家大多都已關門，僅存的幾家日子也很艱難，國內市場基本被國外的變頻器瓜分殆盡。在變頻器領域，有以下幾個問題需要考慮：

1、中小功率變頻器已經產業(yè)化，如深圳的華為等，如何使之擴大*，并采用（如直接轉矩控制）和新型器件（如IGBT、IGCT等） ，進一步提高性能，加大*，是一個非常重要的問題。

2、采用晶閘管技術的高電壓、超大功率變頻器的產業(yè)化問題，包括：

• 同步機交交變頻供電系統(tǒng)，用于冶金、礦山等工業(yè)裝備的高性能調速裝置（臺軋鋼、卷揚），傳動功率最大5000KW，電壓1650V。

• 同步高壓變頻供電系統(tǒng)，用于各產業(yè)的大功率風機、泵類的變頻調速節(jié)能，電壓可達10KV，功率可達30000KW。

• 異步機變頻調速裝置，適用于低壓和高壓裝置異步電動機，廣泛應用于各工業(yè)部門風機、水泵的調速節(jié)能，電壓可達10KV，功率可達4000KW。

3、采用IGBT和IGCT等新型變流器件的大功率、高性能變頻器的研發(fā)和產業(yè)化問題。

二、激光板形儀

激光板形儀是軋鋼生產中保證產品質量的重要手段，過去該產品全部依賴進口，現(xiàn)已研制開發(fā)成功，與國外產品相比的優(yōu)點是測量模型*，被測帶鋼出現(xiàn)浪形滑動時對測量無影響；使用可見光小功率半導體激光器，調試方便安全，造價低；系統(tǒng)簡單，無光學及機械運動部件，便于維護。其它的性能指標都達到國外同類產品的指標。

三、光電測寬儀、光電測徑儀

光電測寬儀和光電測徑儀適用于高精度檢測許多行業(yè)產品的尺寸，并已成功地用在環(huán)境很惡劣的鋼生產過程中，早期的產品從投入使用到現(xiàn)在已5年多，運行良好。新一代產品GCK-III投入運行以來各項性能指標都非常穩(wěn)定，用戶反映良好。

四、捆裝棒材根數計數器

該設備用于棒材根數的計量，可以方便、精確、快速地測出一束或一捆棒材的根數，凡是排列整齊的具有近似賀形斷面的物體都可以用本裝置進行數量測量。目前，國內外還沒有同類產品，國外的計數手段為光電脈沖方式，誤差大，并且需要復雜的機械輔助設備。捆裝金屬棒材根數計數器的關鍵特點是有*的自適應能力，光強變化、斷面形狀變化、背景變化、距離變化等不定因素不會影響到測量精度?？梢詫ιa線不做任何改動，只需一個簡單的安裝支架，測量速度快，精度高，成本低。

五、料面熱圖象儀

料面熱圖象儀是在爐頂安裝具有密閉、透光、耐壓、耐高溫、防塵的特殊窗口，窗口外用碲化鎘等熱敏元件所組成的溫度檢測裝置，它對高爐料面進行掃描，并通過計算機進行數據處理，得到料面的溫度分布，該儀表的創(chuàng)新點是：1）窗口的設計和制造，既滿足了高爐爐頂惡劣環(huán)境，又滿足了測量、透光要求；2）料面溫度的測量和標定。

六、燃氣熱值分析儀

燃氣熱值儀用于連續(xù)高速測量高爐煤氣、混合煤氣、發(fā)生爐煤氣、液化氣、天然氣等各種可燃氣體的熱值或熱值指數，各項技術指標*達到日本橫河的“CM6G型氣體熱量計”、美國Fluid Data公司的Flo-Cal熱值儀和德國納德公司的WI/W型燃氣測量單元的技術指標，在靈敏度和穩(wěn)定性方面超過國外的儀表，尤其是低熱值燃氣的測量，國產儀表遠比上述國外儀表可靠，特別是過濾部分更有獨到之處，各項技術指標達到當代水平并多次出口國外。

七、高爐、轉爐煤氣回收分析裝置

國內技術人員從1983年開始從事煤氣回收裝置的研究開發(fā)，對引進所日本、德國、法國、英國的同類產品進行消化移植，綜合各國外廠家產品的技術優(yōu)點，又根據國內生產過程的特點，設計了*的取樣裝置和反吹掃裝置，增加了氣體取樣和預處理單元的使用壽命，降低了運行維護工作量和費用，技術指標在國內是與國外的指標相同，在本鋼、鞍鋼、新?lián)徜?、凌鋼等地得到了成功的應用。目前有十多套正在洽談之中?/p>

八、BTC黑體空腔輻射測溫議

“BTC黑體空腔輻射測溫儀”是一種新型測溫儀表，該產品基于國家自然科學基金項目和研制者的最新理論研究成果，經過八年的技術開發(fā)研制而成。采用該系列產品能夠實現(xiàn)對加熱爐、熱風爐等爐溫以及鋼水溫度的連續(xù)測量，為煉鐵、煉鋼、連鑄及軋鋼過程中實現(xiàn)與溫度有關的閉環(huán)實時控制提供保證。

九、多相流參數智能檢測儀

工業(yè)過程中存在大量的多相流體，其參數難于直接準確的檢測，這方面的儀表我國長期以來依賴進口。多相流參數智能檢測儀是由我國科技人員經過二十多年的艱苦攻關，研制成功的一種基于軟測量技術的高科技產品。整個測量系統(tǒng)由測量頭、數據采集及計算機三部分組成。測量頭中包括電容式固相濃度傳感器以及壓力、溫度傳感器等。該測量系統(tǒng)采用*的數字信號處理技術，可提供濃度信號、速度信號、瞬時流量及累積流量信號，能形成二維可視圖像，用于顯示及控制，并能對粉體輸送中的故障（如空吹、堵塞等）實現(xiàn)診斷和報警。該裝置現(xiàn)成功應用于冶金工業(yè)現(xiàn)場，并可在需要多相流檢測的其它行業(yè)大面積推廣。