本实用新型属于无线传输技术领域，具体涉及一种转炉熔池温度信息无线传输装置。
背景技术：
转炉炼钢是我国主要的炼钢方式，对于百吨以上的转炉炼钢厂，采用副枪检测是提高转炉一次拉碳率的有效技术，保证在不间断吹炼的情况下对转炉熔池温度进行测量和取样。目前现有转炉炼钢系统中的副枪温度采集得到的信息是通过有线方式传输，其不足在于：1)这种传输方式对信息发送和接收装置的安装位置及通信线缆的布置均有很高要求，容易受到生产现场的环境限制，具有一定的局限性；2)有线传输方式在实际使用中线缆易被其他机械装置或施工人员损坏，从而导致线缆维护更换工作量加大，且使整个系统因线缆损坏造成信息通信中断影响正常生产。本实用新型对于现有副枪设备中温度数据传输方式存在缺陷进行了解决：本实用新型将原有副枪系统中的有线数据传输转换为无线数据传输，优点在于：1)能够使数据发送装置和接收装置脱离线缆的束缚，可以根据现场环境动态调整安装位置，以便及时、准确地将所采集的温度信息传输到中控室；2)使用无线通信方式有效避免了采用有线数据传输方式时因通信线缆损坏而影响正常生产的现象，同时又减少了系统日常的维护工作量。本发明在转炉炼钢温度信息传输中属于创新式应用。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种转炉熔池温度信息无线传输装置。
本实用新型包括装置外壳、中心处理器、温度变送器、i/v转换模块、模数转换模块、无线扩频从站模块天线和无线扩频从站模块、中文字库液晶显示模块、便携可充电电源、副枪探头、无线扩频主站模块天线和无线扩频主站模块；
中心处理器、温度变送器、i/v转换模块、模数转换模块、无线扩频从站模块、便携可充电电源设置在装置外壳内部；中心处理器101设置在装置壳体中部，温度变送器102设置在中心处理器附近。
温度变送器通过导线接i/v转换模块，i/v转换模块通过导线接模数转换模块，模数转换模块通过导线接中心处理器的i/o口；无线扩频从站模块通过spi总线接中心处理器；无线扩频模块天线一端与无线扩频模块通过导线连接，另一端露出装置外壳；便携可充电电源通过usb接口接中心处理器；
在装置外壳外部还设置有中文字库液晶显示模块，中文字库液晶显示模块通过spi总线接中心处理器；
温度变送器通过补偿电缆连接副枪探头；无线扩频主站模块通过rs232总线接上位机，无线扩频主站模块通过导线接无线扩频主站模块天线。
所述的副枪探头设置在副枪检测端，包括b型热电偶传感器；在b型热电偶传感器外部设置副枪探头保护罩，用于保护b型热电偶传感器；b型热电偶传感器通过b型热电偶传感器导线将信号传输至副枪枪体内部的补偿电缆。
所述的装置外壳采用防护等级ip67的材料。
在所述的装置外壳正面面板的左侧设置装置门锁。
所述的装置门锁选用铜材或不锈钢门锁。
所述的中心处理器101可选用stm32系列芯片。
所述的温度变送器选用金湖斯美特仪表有限公司生产的型号为sbwz-2460的温度变送器；
所述的便携可充电电源选用容量为20000mah的电源。
所述的无线扩频主站模块和无线扩频从站模块选用广州致远电子股份有限公司生产的型号为zm470sx-m无线扩频模块；
所述的i/v转换模块选用美国德州仪器公司生产的型号为rcv420的i/v转换模块。模数转换模块选用亚德诺半导体技术有限公司生产的型号为ad7705的模数转换模块。文字库液晶显示模块选用北京龙凡汇众机器人科技有限公司生产的型号为lcd12864的中文字库液晶显示模块。
传统的熔池温度采集通常有线的方式发送至中控室的工控机，整套装置的布线工程给系统的升级换代带来极大的不便，且施工周期较长。本实用新型采用无线扩频模块进行通信，可以摆脱线缆的束缚，能在较短的周期内完成更新升级，具有维护方便、扩容能力强、组网灵活、可扩展性好等优点。有别于传统的有线数据传输方式，可将本装置放置于转炉现场的任意空旷处，将副枪所采集的温度数据安全可靠地传输给工控机；与传统的温度数据有线通信方式相比，本装置造价低廉，安装、使用和维护费用低。且在对装置进行维护时，还可将备用设备接入系统，从而保证不间断生产，进而提高生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的使用状态示意图。
具体实施方式
以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。
如图1所示，一种转炉熔池温度信息无线传输装置包括装置外壳110、中心处理器101、温度变送器102、i/v转换模块103、模数转换模块104、无线扩频从站模块105、无线扩频从站模块天线106、中文字库液晶显示模块107、便携可充电电源109、副枪探头40、无线扩频主站模块天线503和无线扩频主站模块504。装置外壳110用于保护各个内置模块；中心处理器101用于接收模数转换模块104的温度数字信号，并将处理后的信号发送至无线扩频从站模块105；温度变送器102用于将电信号转化成4～20ma的输出信号，i/v转换模块103可将接收到的电流信号转换为电压信号，模数转换模块104用于将模拟信号变换为数字信号，无线扩频从站模块105用于接收中心处理器101传送的信号，然后信号从无线扩频从站模块天线106发出；中文字库液晶显示模块107用于显示所需的文字和数字信息；副枪探头40用于转炉熔池冶炼过程中的测温取样，无线扩频主站模块天线503和无线扩频主站模块504用于接收无线扩频从站模块105发送过来的信号；便携可充电电源109用于为其余模块供电。
中心处理器101、温度变送器102、i/v转换模块103、模数转换模块104、无线扩频从站模块105、便携可充电电源109设置在装置外壳110内部；中心处理器101设置在装置壳体中部，温度变送器102设置在中心处理器附近。
温度变送器102通过导线接i/v转换模块103，i/v转换模块103通过导线接模数转换模块104，模数转换模块104通过导线接中心处理器101的i/o口；无线扩频从站模块105通过spi总线接中心处理器101；无线扩频模块天线106一端与无线扩频模块105通过导线连接，另一端露出装置外壳110；便携可充电电源109通过usb接口接中心处理器101。
在装置外壳110外部还设置有中文字库液晶显示模块107，中文字库液晶显示模块107通过spi总线接中心处理器101。
温度变送器102通过补偿电缆301连接副枪探头40；副枪探头40设置在副枪检测端，包括b型热电偶传感器401。在b型热电偶传感器401外部设置副枪探头保护罩402，用于保护b型热电偶传感器401；b型热电偶传感器401通过b型热电偶传感器导线403将信号传输至副枪枪体30内部的补偿电缆301。
无线扩频主站模块504通过rs232总线502接上位机，无线扩频主站模块504通过导线接无线扩频主站模块天线503。
装置外壳110采用防护等级ip67的材料，尺寸可根据内部模块大小进行调整。在装置外壳110正面面板的左侧设置装置门锁108，装置门锁108可选用铜材或不锈钢门锁。
中心处理器101可选用stm32系列芯片，例如，意法半导体公司生产的stm32f777nih6和stm32f103zet6等。温度变送器102选用金湖斯美特仪表有限公司生产的型号为sbwz-2460的温度变送器；便携可充电电源选用的型号为罗马仕sense6 ，其容量为20000mah，也可用同等容量的其他电源替代。
无线扩频主站模块504和无线扩频从站模块105选用广州致远电子股份有限公司生产的型号为zm470sx-m无线扩频模块；i/v转换模块103选用美国德州仪器公司生产的型号为rcv420的i/v转换模块。模数转换模块104选用亚德诺半导体技术有限公司生产的型号为ad7705的模数转换模块。文字库液晶显示模块107选用北京龙凡汇众机器人科技有限公司生产的型号为lcd12864中文字库液晶显示模块。
如图2所示，卷扬设备201与装置外壳110设置在卷扬平台202上，卷扬设备201通过电缆203与副枪枪体30相连，通过卷扬设备对副枪枪体进行上升和下降操作。卷扬设备201、卷扬平台202、电缆203以及副枪枪体30可选用目前现场常用的设备。副枪工作前，需安装副枪探头40，本实施例中选用上海贺利氏电测骑士有限公司生产的tsc副枪探头，型号为mlerdt-tsc(r)2000ms。针对温度采集部分，该探头包括b型热电偶传感器401、副枪探头保护罩402和b型热电偶传感器导线403。当副枪探头40进入转炉熔池内部后，tsc副枪探头保护罩402起保护b型热电偶传感器401作用，b型热电偶传感器401将检测的熔池温度转化成电信号，通过b型热电偶传感器导线403传输至副枪枪体30内部的补偿电缆301，经补偿电缆301连接到温度变送器102上，将电信号传输至温度变送器102，温度变送器102将电信号转化成4～20ma的输出信号。输出信号导线发送至i/v转换模块103，该模块将4～20ma电流信号转化成0～3.3v电压信号。转化后的电压信号通过导线传输到模数转换模块104，模数转换模块104通过导线连接到中心处理器101的i/o口。收到模数转换模块104的输出信号后，中心处理器101通过spi总线将信号发送至无线扩频从站模块105，经无线扩频从站模块天线106将信息发送至中控室内的无线扩频主站模块天线503，无线扩频主站模块天线503通过导线将信息传输到无线扩频主站模块504。无线扩频主站模块504通过rs232总线502将信息传输到工业计算机501完成熔池温度信息的传输过程，工业计算机501可选用市面常用的工控机。本发明对tso或t型副枪探头同样适用，设计过程与tsc探头的信息采集和传输过程类似。
1.一种转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：包括装置外壳、中心处理器、温度变送器、i/v转换模块、模数转换模块、无线扩频从站模块天线和无线扩频从站模块、中文字库液晶显示模块、便携可充电电源、副枪探头、无线扩频主站模块天线和无线扩频主站模块；
中心处理器、温度变送器、i/v转换模块、模数转换模块、无线扩频从站模块、便携可充电电源设置在装置外壳内部；中心处理器设置在装置壳体中部，温度变送器设置在中心处理器附近；
温度变送器通过导线接i/v转换模块，i/v转换模块通过导线接模数转换模块，模数转换模块通过导线接中心处理器的i/o口；无线扩频从站模块通过spi总线接中心处理器；无线扩频模块天线一端与无线扩频模块通过导线连接，另一端露出装置外壳；便携可充电电源通过usb接口接中心处理器；
在装置外壳外部还设置有中文字库液晶显示模块，中文字库液晶显示模块通过spi总线接中心处理器；
温度变送器通过补偿电缆连接副枪探头；无线扩频主站模块通过rs232总线接上位机，无线扩频主站模块通过导线接无线扩频主站模块天线。
2.如权利要求1所述的转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：所述的副枪探头设置在副枪检测端，包括b型热电偶传感器；在b型热电偶传感器外部设置副枪探头保护罩，用于保护b型热电偶传感器；b型热电偶传感器通过b型热电偶传感器导线将信号传输至副枪枪体内部的补偿电缆。
3.如权利要求1所述的转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：所述的装置外壳采用防护等级ip67的材料。
4.如权利要求3所述的转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：在所述的装置外壳正面面板的左侧设置装置门锁。
5.如权利要求4所述的转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：所述的装置门锁选用铜材或不锈钢门锁。
6.如权利要求1所述的转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：所述的中心处理器选用stm32系列芯片。
7.如权利要求1所述的转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：所述的温度变送器选用金湖斯美特仪表有限公司生产的型号为sbwz-2460的温度变送器。
8.如权利要求1所述的转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：所述的便携可充电电源选用容量为20000mah的电源。
9.如权利要求1所述的转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：所述的无线扩频主站模块和无线扩频从站模块选用广州致远电子股份有限公司生产的型号为zm470sx-m无线扩频模块。
10.如权利要求1所述的转炉熔池温度信息无线传输装置，其特征在于：所述的i/v转换模块选用美国德州仪器公司生产的型号为rcv420的i/v转换模块；模数转换模块选用亚德诺半导体技术有限公司生产的型号为ad7705的模数转换模块；文字库液晶显示模块选用北京龙凡汇众机器人科技有限公司生产的型号为lcd12864的中文字库液晶显示模块。
技术总结