[实用新型]高炉冷却壁数字式水温差实时集散测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于高炉水温测量技术领域，特别是涉及一种高炉冷却壁数字式水温差实时集散测量装置，对高炉冷却壁中进出水温差进行实时集散测量，能够通过实时测量冷却水温差推断高炉运行状况。

背景技术

目前，公知的水温差测量主要分两类：单点手持式水温测量仪和多点自动实时测量系统。两类器件基本都由热电阻构成的电桥、放大器电路、模数转换器、传输模块和数显模块构成。单点手持温度测量仪增加了工人劳动且需数值稳定后才能读数。而普通的多点自动实时测量系统由于高炉特殊环境都热电阻电桥往往需要长度不等的补偿线，这样就对不同测量点的电桥构成了不同的固有误差，同时补偿线受到干扰会影响温度测量。上述两种电路由很多模块构成，每一模块都能造成对测量误差的积累，模块电路太多出错时排错点太多而不利于系统维护。另外，多点测量时各点都需要补偿线，补偿线太多也不易维护。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种高炉冷却壁数字式水温差实时集散测量装置，克服了现有的测量系统多点测量系统热电阻补偿线固有电阻引起的误差和线路上传输模拟温度信号容易受干扰的问题；同时方便维护和信号在线路中更稳定可靠地传输。

本实用新型包括温度传感器、传输总线、双线制串行总线、二级微处理器、上位机；每个二级微处理器分别使用双线制串行总线连接1～8个终端温度传感器，各个二级微处理器采集数据并封装数据后通过传输总线(采用工业串行总线)连接到上位机。

温度传感器为数字式高精度温度传感器，温度传感器集成了热电阻所在电桥、运算放大电路、模数转换电路、电源稳压电路和传感器与微处理器通信的接口电路。

传输总线采用集成隔离电路。

二级微处理器将外围电路集成到温度传感器电路中；温度传感器终端采用数字温度传感器，多个数字温度传感器输出串行信号线接到一根串行总线上连到微控制器；串行总线上通过上拉电阻接15V高压，数字温度传感器采用13位AD转换器；串行总线上采用集成隔离电路，延长了信号传输距离；微处理器与主机通过工业总线传输信号，并采用了工业总线隔离电路，为所有微控制器通信端口都提供3000V以上的光电隔离，所有微处理器端口处都设有短路开路保护。

本实用新型的有益效果是，可以有效减小传输误码率和抑制温度采集电路多模块误差积累问题，并采用工业总线集成HUB接口，做到防止雷击和干扰，短路和开路保护，保障通信可靠稳定。不仅大规模减少了中间易受干扰的模块，而且采用数字式温度传感器提高了测温精度，所有线路采用数字信号来通信，并采用串行总线。能够可靠实时并高精度测量高炉冷却壁水温差的测量，并且，结构简单，抗干扰性能好。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为单个测温网络的微处理器外围结构示意图。

图3为二级微处理器电路示意图。

具体实施方式

图1～图3为本发明的一种具体实施方式。

本实用新型包括温度传感器、传输总线、双线制串行总线、二级微处理器、上位机。每个二级微处理器分别使用双线制串行总线连接1～8个终端温度传感器，各个二级微处理器采集数据并封装数据后通过传输总线(采用工业串行总线)连接到上位机。上位机通过程序控制巡检各个二级微处理器并读取各二级微处理器下的温度传感器温度数据，巡检完所有二级微处理器就采集到了所有温度传感器的温度信号。

温度传感器为数字式高精度温度传感器，温度传感器集成了热电阻所在电桥、运算放大电路、模数转换电路、电源稳压电路和传感器与微处理器通信的接口电路；接口直接输出包含有温度信息的数字信号；1～8个传感器信号输出端并入到一根双线制串行总线与微控制器进行数据与命令交换。

传输总线采用集成隔离电路，有效防止外界干扰、减小误码率。