转炉炼钢光谱测温系统设计
发布时间：2021-10-30 11:48
转炉炼钢终点预测自动化一直是转炉炼钢过程自动化控制的关键环节以及技术难点,其主要目的在于控制炼钢终点钢水中碳（C）、磷（P）、硫（S）、锰（Mn）、硅（Si）的含量及钢水温度。本文的主要工作是对炼钢过程中钢水的温度进行实时测量,为转炉炼钢终点预测系统的终点钢水温度预测提供有效的辅助信息。针对炼钢现场环境,设计了一套光谱采集传输以及温度测量系统,同时使用动态校正模型对传统双波长测温法进行改进,以对炉口火焰温度进行实时监控,最后利用支持向量机（Support Vector Machine, SVM）对钢水温度与炉口火焰温度的映射关系进行拟合。本文还对测温系统噪声进行了讨论,利用小波降噪对炉口火焰光谱进行降噪,进一步提高了测温系统的可靠性和准确率。所设系统在国内某钢铁厂进行了现场实验测量,实验结果表明,炉口火焰中携带着大量与炉内钢水相关的重要信息,通过炉口火焰光谱对炉内钢水温度进行预测是可行的,转炉炼钢光谱测温系统对终点预测系统可以提供有用和可靠的参考意义。
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 转炉炼钢终点温度预报的现状与分析
1.2.1 人工经验控制
1.2.2 静态模型控制
1.2.3 动态模型控制
1.2.4 新型温度预报方法
1.3 火焰温度测量技术简介
1.3.1 接触式测温技术
1.3.2 非接触测温技术
1.4 本文的主要工作和内容安排
2 黑体辐射定律以及辐射测温理论
2.1 黑体辐射的基本定律
2.1.1 Kirochhoff定律
2.1.2 Plank定律
2.1.3 灰体辐射
2.2 双波长测温原理
2.3 火焰光谱运用于钢水测温的可行性分析
2.4 本章小结
3 改进型双波长测温法
3.1 标定温度修正曲线
3.1.1 标准卤钨素灯校正曲线
3.1.2 近似黑体参考校正曲线
3.2 动态校正模型
3.3 实验结果分析
3.4 基于LIBSVM的终点温度拟合
3.4.1 SVM支持向量机的基本原理
3.4.2 LIBSVM工具箱简介
3.4.3 LIBSVM参数寻优
3.4.4 LIBSVM拟合结果分析
3.5 本章小结
4 系统噪声及处理
4.1 噪声的分类
4.2 单帧光谱信号去噪处理
4.2.1 小波变换简介
4.2.2 小波降噪
4.2.3 基于MATLAB的小波降噪
4.2.4 小波降噪评价标准
4.2.5 降噪效果
4.3 本章小结
5 转炉炼钢光谱测温系统的设计
5.1 硬件系统设计方案
5.2 软件系统设计方案
5.2.1 软件编写环境介绍
5.2.2 转炉炼钢光谱测温软件系统设计
5.2.3 软件系统设计
5.2.4 数据初始化模块
5.2.5 数据采集处理模块
5.2.6 光谱测温模块
5.2.7 数据显示与存储模块
5.3 系统实验结果
5.4 本章小结
6 论文总结与未来展望
6.1 论文总结
6.2 未来展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式光纤测温技术的发展现状及其在电力领域中的应用[J]. 周琦,乐坚浩,刘佳诞. 科协论坛(下半月). 2012(11)
[2]一种改进的小波阈值信号去噪方法[J]. 张晓宁,孙丽君. 电子科技. 2012(11)
[3]先进激光测量技术在航空发动机燃烧室研发中的应用[J]. 王培勇,邢菲. 航空发动机. 2012(04)
[4]基于MATLAB小波去噪方法及应用研究[J]. 龙洋,游勇华,于伟臣,鄢波. 数字技术与应用. 2012(08)
[5]CARS光谱测温技术的三种理论模型研究[J]. 吴倩倩,张天天. 电子世界. 2012(13)
[6]基于改进的网格搜索法的SVM参数优化[J]. 王健峰,张磊,陈国兴,何学文. 应用科技. 2012(03)
[7]转炉炼钢利用废钢的研究综述[J]. 杨文远,张先贵,杨勇,刘路长,高卫涛. 中国冶金. 2012(02)
[8]转炉炼钢温度控制技术研究与应用[J]. 江大伟. 才智. 2012(04)
[9]转炉炉气分析技术发展浅析[J]. 刘玉宝,郭庆华. 新疆钢铁. 2011(04)
[10]转炉炼钢技术的自动化控制研究[J]. 林传桥. 企业家天地(理论版). 2011(06)
博士论文
[1]炉口辐射信息用于转炉终点判定的建模及预测研究[D]. 温宏愿.南京理工大学 2009
[2]谱色测温系统的设计研究[D]. 杨臧健.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]转炉炼钢终点碳温预报与控制关键技术研究[D]. 蔡冰尧.天津理工大学 2012
[2]机器视觉在线检测图像处理技术研究[D]. 朱贵锋.合肥工业大学 2006
本文编号：3466676
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 转炉炼钢终点温度预报的现状与分析
1.2.1 人工经验控制
1.2.2 静态模型控制
1.2.3 动态模型控制
1.2.4 新型温度预报方法
1.3 火焰温度测量技术简介
1.3.1 接触式测温技术
1.3.2 非接触测温技术
1.4 本文的主要工作和内容安排
2 黑体辐射定律以及辐射测温理论
2.1 黑体辐射的基本定律
2.1.1 Kirochhoff定律
2.1.2 Plank定律
2.1.3 灰体辐射
2.2 双波长测温原理
2.3 火焰光谱运用于钢水测温的可行性分析
2.4 本章小结
3 改进型双波长测温法
3.1 标定温度修正曲线
3.1.1 标准卤钨素灯校正曲线
3.1.2 近似黑体参考校正曲线
3.2 动态校正模型
3.3 实验结果分析
3.4 基于LIBSVM的终点温度拟合
3.4.1 SVM支持向量机的基本原理
3.4.2 LIBSVM工具箱简介
3.4.3 LIBSVM参数寻优
3.4.4 LIBSVM拟合结果分析
3.5 本章小结
4 系统噪声及处理
4.1 噪声的分类
4.2 单帧光谱信号去噪处理
4.2.1 小波变换简介
4.2.2 小波降噪
4.2.3 基于MATLAB的小波降噪
4.2.4 小波降噪评价标准
4.2.5 降噪效果
4.3 本章小结
5 转炉炼钢光谱测温系统的设计
5.1 硬件系统设计方案
5.2 软件系统设计方案
5.2.1 软件编写环境介绍
5.2.2 转炉炼钢光谱测温软件系统设计
5.2.3 软件系统设计
5.2.4 数据初始化模块
5.2.5 数据采集处理模块
5.2.6 光谱测温模块
5.2.7 数据显示与存储模块
5.3 系统实验结果
5.4 本章小结
6 论文总结与未来展望
6.1 论文总结
6.2 未来展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式光纤测温技术的发展现状及其在电力领域中的应用[J]. 周琦,乐坚浩,刘佳诞. 科协论坛(下半月). 2012(11)
[2]一种改进的小波阈值信号去噪方法[J]. 张晓宁,孙丽君. 电子科技. 2012(11)
[3]先进激光测量技术在航空发动机燃烧室研发中的应用[J]. 王培勇,邢菲. 航空发动机. 2012(04)
[4]基于MATLAB小波去噪方法及应用研究[J]. 龙洋,游勇华,于伟臣,鄢波. 数字技术与应用. 2012(08)
[5]CARS光谱测温技术的三种理论模型研究[J]. 吴倩倩,张天天. 电子世界. 2012(13)
[6]基于改进的网格搜索法的SVM参数优化[J]. 王健峰,张磊,陈国兴,何学文. 应用科技. 2012(03)
[7]转炉炼钢利用废钢的研究综述[J]. 杨文远,张先贵,杨勇,刘路长,高卫涛. 中国冶金. 2012(02)
[8]转炉炼钢温度控制技术研究与应用[J]. 江大伟. 才智. 2012(04)
[9]转炉炉气分析技术发展浅析[J]. 刘玉宝,郭庆华. 新疆钢铁. 2011(04)
[10]转炉炼钢技术的自动化控制研究[J]. 林传桥. 企业家天地(理论版). 2011(06)
博士论文
[1]炉口辐射信息用于转炉终点判定的建模及预测研究[D]. 温宏愿.南京理工大学 2009
[2]谱色测温系统的设计研究[D]. 杨臧健.中国科学技术大学 2009
硕士论文
[1]转炉炼钢终点碳温预报与控制关键技术研究[D]. 蔡冰尧.天津理工大学 2012
[2]机器视觉在线检测图像处理技术研究[D]. 朱贵锋.合肥工业大学 2006
本文编号：3466676
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/yjlw/3466676.html
