專利名稱：轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)爐煉鋼化渣音頻噪聲分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及噪聲分析系統(tǒng)所用的轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐煉鋼化渣過程要避免噴濺和返干，一般是由熟練窯爐工對(duì)化渣噪聲進(jìn)行判斷，但是人的工作狀態(tài)不穩(wěn)定，無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)煉鋼。目前常采用音頻化渣法來監(jiān)測(cè)化渣過程，即由計(jì)算機(jī)來模仿人判斷化渣狀態(tài)，在煉鋼轉(zhuǎn)爐爐口處采集化渣過程產(chǎn)生的噪聲，由音頻化渣儀進(jìn)行分析。由于爐口溫度非常高，拾音器安裝在爐口附近側(cè)壁上的噪聲采集箱內(nèi)， 通過循環(huán)水包降低工作溫度。為了加強(qiáng)目標(biāo)聲音的強(qiáng)度，噪聲采集箱通過指向鋼管指向轉(zhuǎn)爐爐口，提高拾音器的指向性。音頻化渣法的準(zhǔn)確性依賴于對(duì)爐口噪聲的準(zhǔn)確采集，利用上述噪聲采集箱進(jìn)行爐口噪聲采集還存在以下影響準(zhǔn)確度的問題
1、轉(zhuǎn)爐爐口的熱輻射通過鋼管直接照射噪聲采集箱內(nèi)的拾音器，使拾音器的工作溫度仍然遠(yuǎn)高于額定溫度，導(dǎo)致響應(yīng)曲線畸變，并且迅速老化，靈敏度降低；
2、化渣過程產(chǎn)生的大量煙塵和腐蝕性氣體，會(huì)通過鋼管進(jìn)入噪聲采集箱，影響拾音器的靈敏度；
3、煉鋼現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境噪聲很強(qiáng)，如行車運(yùn)行和其它轉(zhuǎn)爐加料等操作都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的音頻噪聲，并能夠通過噪聲采集箱箱壁和循環(huán)水傳入內(nèi)部，干擾甚至掩蓋爐口噪聲；
4、由于鋼管內(nèi)壁非常光滑，其它環(huán)境噪聲也可以通過幾次反射到達(dá)拾音器，造成干擾。以上這些問題導(dǎo)致采集到的噪聲信號(hào)不準(zhǔn)確，由此分析處理得到的結(jié)果不可靠， 存在較大誤差。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述問題，本發(fā)明對(duì)噪聲采集箱進(jìn)行了改進(jìn)，以便采集到準(zhǔn)確的噪聲信號(hào)，提高音頻化渣法的準(zhǔn)確性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置，包括采集箱及箱內(nèi)的拾音器，采集箱外設(shè)有循環(huán)水包，采集箱一側(cè)設(shè)有與箱內(nèi)空腔相通的指向鋼管，所述采集箱上還設(shè)有一用于向箱內(nèi)輸送空氣的進(jìn)氣口，進(jìn)氣口處設(shè)有聲音過濾器；采集箱內(nèi)正對(duì)指向鋼管中心線位置設(shè)有一用于反射聲音并吸收熱輻射的反射板， 反射板與指向鋼管中心線間有一定夾角，拾音器位于指向鋼管中心線關(guān)于反射平面法線的對(duì)稱線上。本發(fā)明在采集箱上設(shè)有進(jìn)氣口，通過進(jìn)氣口不斷向箱內(nèi)送風(fēng)，可保持采集箱內(nèi)的空氣與外界保持適當(dāng)?shù)恼龎毫Γ箍諝馔ㄟ^指向鋼管平穩(wěn)向外流動(dòng)，這樣既可以防止煙塵和腐蝕性氣體進(jìn)入采集箱，同時(shí)空氣的平穩(wěn)流動(dòng)也不會(huì)形成聲音信號(hào)，不會(huì)造成對(duì)拾音器的干擾。另外，為防止環(huán)境噪聲通過進(jìn)氣口進(jìn)入采集箱內(nèi)，本發(fā)明還在進(jìn)氣口處設(shè)置了聲音過濾器，所述聲音過濾器由多孔吸音材料制成，過濾空氣中的灰塵，吸收外界和風(fēng)扇的噪聲。為防止轉(zhuǎn)爐爐口的熱輻射通過指向鋼管照射到拾音器上，本發(fā)明將拾音器的安裝位置偏離指向鋼管管口，并在管口處設(shè)置反射板，通過反射板將噪聲信號(hào)反射到拾音器上，熱輻射則被反射板吸收，大大降低了拾音器的工作溫度。經(jīng)反射板反射，雖然噪聲信號(hào)有一部分被吸收，但原始噪聲強(qiáng)度很大，跟原始強(qiáng)度相比，僅有很小比例的下降，不會(huì)造成采集信號(hào)的降低。由于光滑平面對(duì)聲音信號(hào)有良好的反射特性，為達(dá)到較好的反射效果，所述反射板反射面設(shè)為光滑平面，為提高吸熱效果，反射板的顏色設(shè)為深色。優(yōu)選的，所述反射板為黑色反射板。為將從指向鋼管進(jìn)入的聲音信號(hào)反射到一側(cè)的拾音器上，反射板需與指向鋼管中心線有一定夾角，中心線方向作為入射方向，將拾音器安裝在反射線上，這樣聲音信號(hào)經(jīng)反射后到達(dá)拾音器。反射板與指向鋼管中心線的夾角可任意設(shè)置，為方便安裝，可將所述反射板法線與指向鋼管中心線夾角設(shè)為45度，這樣拾音器位于反射板的正下方，聲音信號(hào)經(jīng)90 度轉(zhuǎn)向到達(dá)拾音器。為防止在向進(jìn)氣口送氣時(shí)帶來多余噪聲，可采用低噪聲風(fēng)扇與進(jìn)氣口連接，向采集箱內(nèi)送氣，空氣通過指向鋼管流出采集箱，保持空氣平穩(wěn)流動(dòng)。由于噪聲采集箱的內(nèi)外壁都是鋼板組成，加上中間的循環(huán)水，都是聲音的良好傳輸介質(zhì)，這使得環(huán)境噪聲可以直接通過采集箱的內(nèi)外壁和循環(huán)水傳入，被拾音器采集。為此在噪聲采集箱的內(nèi)壁上貼附有由吸音材料制成的內(nèi)襯，阻隔環(huán)境噪聲向拾音器的傳播。環(huán)境噪聲進(jìn)入噪聲采集箱的另一個(gè)途徑是指向鋼管，通過在指向鋼管內(nèi)腔進(jìn)行幾次反射就進(jìn)入了噪聲采集箱內(nèi)。為此在指向鋼管內(nèi)壁鋪設(shè)吸音材料制成的內(nèi)襯，使得只有平行于鋼管軸向的聲音才能夠進(jìn)入噪聲采集箱，而其它聲音將會(huì)被吸音材料吸收。由于指向鋼管指向了轉(zhuǎn)爐爐口，因此只能有爐口噪聲進(jìn)入噪聲采集箱。本發(fā)明通過上述改進(jìn)，可有效避免環(huán)境噪聲的干擾，減少對(duì)拾音器的熱輻射，并防止煙塵和腐蝕性氣體進(jìn)入采集箱，保證采集箱能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定地采集爐口的化渣噪聲，提高了轉(zhuǎn)爐煉鋼化渣狀態(tài)分析系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，顯著降低噴濺的發(fā)生機(jī)率，提高煉鋼效率。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述 圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖中，1、循環(huán)水包，2、采集箱，3、進(jìn)水口，4、反射板，5、內(nèi)襯，6、進(jìn)氣口，7、聲音過濾器， 8、出水口，9、拾音器，10、指向鋼管，11、內(nèi)襯。
具體實(shí)施例方式一種轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置，如圖所示，包括采集箱2，采集箱2外設(shè)有循環(huán)水包1，循環(huán)水包1上設(shè)有進(jìn)水口 3和出水口 8。采集箱2側(cè)壁偏上方設(shè)有一與箱內(nèi)空腔相通的指向鋼管10，指向鋼管10對(duì)準(zhǔn)轉(zhuǎn)爐爐口，采集箱2和指向鋼管10內(nèi)壁均貼附有由吸音材料制成的內(nèi)襯5、11。采集箱2底部設(shè)有一進(jìn)氣口 6，進(jìn)氣口 6處設(shè)有由多孔吸音材料制成的聲音過濾器7，采用低噪聲風(fēng)扇和大口徑柔性軟管通過進(jìn)氣口 6向采集箱內(nèi)送風(fēng)。采集箱內(nèi)正對(duì)指向鋼管中心線的管口處設(shè)有一黑色反射板4，反射板4的反射面為光滑平面，反射板4法線與指向鋼管10中心線呈45度夾角，拾音器9位于反射板4正下方，從指向鋼管進(jìn)入的噪聲信號(hào)沿鋼管軸向入射到反射板上，經(jīng)反射板反射后傳至拾音器，被拾音器吸收。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置，包括采集箱(2 )及箱內(nèi)的拾音器(9 )，采集箱外設(shè)有循環(huán)水包(1)，采集箱(2) —側(cè)設(shè)有與箱內(nèi)空腔相通的指向鋼管(10)，其特征在于 所述采集箱(2 )上還設(shè)有一用于向箱內(nèi)輸送空氣的進(jìn)氣口( 6 )，進(jìn)氣口( 6 )處設(shè)有聲音過濾器(7);采集箱(2)內(nèi)正對(duì)指向鋼管中心線位置設(shè)有一用于反射聲音并吸收熱輻射的反射板 (4)，反射板與指向鋼管中心線間有一定夾角，拾音器(9)位于指向鋼管中心線關(guān)于反射平面法線的對(duì)稱線上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置，其特征在于所述反射板 (4)反射面為一光滑平面，且顏色為深色。
3 根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置，其特征在于所述反射板 (4)法線與指向鋼管中心線夾角為45度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置，其特征在于采用低噪聲風(fēng)扇與進(jìn)氣口連接，向采集箱內(nèi)送氣，空氣通過指向鋼管流出采集箱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置，其特征在于所述采集箱 (2)內(nèi)壁貼附有由吸音材料制成的內(nèi)襯(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置，其特征在于所述指向鋼管(10)內(nèi)壁設(shè)有吸音材料制成的內(nèi)襯(11)。
全文摘要
本發(fā)明涉及噪聲分析系統(tǒng)所用的轉(zhuǎn)爐化渣爐口音頻噪聲采集裝置，該裝置包括采集箱及箱內(nèi)的拾音器，采集箱外設(shè)有循環(huán)水包，采集箱一側(cè)設(shè)有與箱內(nèi)空腔相通的指向鋼管，所述采集箱上還設(shè)有一用于向箱內(nèi)輸送空氣的進(jìn)氣口，進(jìn)氣口處設(shè)有聲音過濾器；采集箱內(nèi)正對(duì)指向鋼管中心線位置設(shè)有一用于反射聲音并吸收熱輻射的反射板，反射板與指向鋼管中心線間有一定夾角，拾音器位于指向鋼管中心線關(guān)于反射平面法線的對(duì)稱線上。本發(fā)明可有效避免環(huán)境噪聲的干擾，減少對(duì)拾音器的熱輻射，并防止煙塵和腐蝕性氣體進(jìn)入采集箱，保證采集箱能夠準(zhǔn)確穩(wěn)定地采集爐口的化渣噪聲，提高了轉(zhuǎn)爐煉鋼化渣狀態(tài)分析系統(tǒng)的準(zhǔn)確性，顯著降低噴濺的發(fā)生機(jī)率，提高煉鋼效率。
文檔編號(hào)G01N29/36GK102495139SQ201110432749
公開日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者伊靜, 勾紅領(lǐng), 孟令軍, 李學(xué)東, 王美 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)