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高炉煤粉喷吹在线监测系统【摘要】高炉喷煤是世界炼铁正在迅速发展的一项重大技术，在高炉冶炼过程中，扩大高炉燃料来源，从风口向高炉喷吹煤粉，以价格低的煤粉替代价格昂贵的冶金焦，改善高炉的操作条件，增加高炉的调剂手段；最终达到节焦增产的目的。而在线监测系统的设计则是一种新型高炉喷煤检测装置和软件应用程序，采用微波法在线监测喷煤总管及各分支管道的煤粉浓度。本文主要谈谈高炉喷煤在线监测系统的设计。 【关键词】高炉喷煤线监测系统设计 Abstract: of pulverized coal injection is a major world ironmaking rapidly developing technology in the blast furnace process, expanding the blast furnace fuel sources from the outlet, low price of coal to the blast furnace pulverized coal injection replaces expensive metallurgycoke, to improve the blast furnace operating conditions, increase the swap means of the blast furnace; final section coke yield. The online monitoring system design is a new type of pulverized coal injection detection devices and software applications, online monitoring of pulverized coal injection of the microwave method mains and branch lines of pulverized coal concentration. In this paper, talk about the design of the online monitoring system of pulverized coal injection. Key words: of pulverized coal injection line monitoring system design 中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号： 一、系统的硬件设计 1．1微波法的原理及实现 微波是指频率范围为0．30―3000GHz的电磁波。广泛用于集群通讯、移动通讯、无线接入、卫星通讯、雷达和微波化学等方面。由发射天线发出的微波，遇到被测物时将被吸收或反射，使功率发生变化。若利用接收天线，接收通过被测物或由被测物反射回来的微波，并将它转换成电信号，再由测量电路测量和指示，就实现了微波检测过程。基于微波多普勒原理，被检测的介质数量(即煤粉浓度)与反射波幅度成正比例关系。煤粉来时、经过、远离微波源的反射波频率变化可反映管道内的流体的速度变化。传感器传送低功率微波并接收物体反射回的能量。微波反射频率与发射频率产生频差，从而在输出端产生一个低频交流电压。由于频差与固体颗粒物速度成正比所以微波传感器能够检测到运动介质的数量和流速(即煤粉浓度和流速)。新式微波监测方法，灵敏度高，快速响应无延时。 高炉内的煤粉流动属于气固两相流动，管道内离散相的尺寸、空间分布流动是随机的。本设计中采用的微波探头是截锥喇叭状。在发射器的顶端安装耿氏振荡器，振荡器发射出频率恒定的微波，在碰到对面的输粉管内壁时，就垂直反射而回，反射的回波在输粉管内与流动的粉粒碰撞也将产生反射。同时波的多普勒效应将出现频率偏移，反射波也相应地具有不同幅值。因而煤粉浓度不仅可通过穿透微波信号的衰减而测得，也可通过直接反射的微波信号幅值而测得。在接收端装有肖特基二极管，将吸收的电磁波转换成相应的电压值。在微波探头的前方装有陶瓷密封圈，可以避免探头与煤粉直接接触，防止探头的污染、磨损，又不影响微波的发射接收。 1．2数据采集电路 为了实现信号的远距离传输，传感器要具有较强的抗干扰能力，其内部设置了高速数据采集板。数据采集电路的功能是检测变送，将传感器的微弱电压信号加以放大，达到数据采集系统所要求的输入幅度。在这部分设计两级放大，第一级先将微波探头的微弱信号初步放大。在第一级运算放大器的反馈电路上，以拨码开关的形式设置可调电阻，便于调试时选择合适的放大倍数。经过第一级放大的信号是较弱的交流电压信号不能直接利用，需要变送。第二级放大电路采用LM358芯片。LM358内部包括有两个