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专利名称：转炉化渣炉口音频噪声采集装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及转炉炼钢化渣音频噪声分析技术领域，尤其涉及噪声分析系统所用的转炉化渣炉口音频噪声采集装置。
背景技术：
转炉炼钢化渣过程要避免喷溅和返干，一般是由熟练窑炉工对化渣噪声进行判断，但是人的工作状态不稳定，无法实现自动炼钢。目前常采用音频化渣法来监测化渣过程，即由计算机来模仿人判断化渣状态，在炼钢转炉炉口处采集化渣过程产生的噪声，由音频化渣仪进行分析。由于炉口温度非常高，拾音器安装在炉口附近侧壁上的噪声采集箱内， 通过循环水包降低工作温度。为了加强目标声音的强度，噪声采集箱通过指向钢管指向转炉炉口，提高拾音器的指向性。音频化渣法的准确性依赖于对炉口噪声的准确采集，利用上述噪声采集箱进行炉口噪声采集还存在以下影响准确度的问题
1、转炉炉口的热辐射通过钢管直接照射噪声采集箱内的拾音器，使拾音器的工作温度仍然远高于额定温度，导致响应曲线畸变，并且迅速老化，灵敏度降低；
2、化渣过程产生的大量烟尘和腐蚀性气体，会通过钢管进入噪声采集箱，影响拾音器的灵敏度；
3、炼钢现场的环境噪声很强，如行车运行和其它转炉加料等操作都会产生强烈的音频噪声，并能够通过噪声采集箱箱壁和循环水传入内部，干扰甚至掩盖炉口噪声；
4、由于钢管内壁非常光滑，其它环境噪声也可以通过几次反射到达拾音器，造成干扰。以上这些问题导致采集到的噪声信号不准确，由此分析处理得到的结果不可靠， 存在较大误差。

发明内容
针对上述问题，本发明对噪声采集箱进行了改进，以便采集到准确的噪声信号，提高音频化渣法的准确性。为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种转炉化渣炉口音频噪声采集装置，包括采集箱及箱内的拾音器，采集箱外设有循环水包，采集箱一侧设有与箱内空腔相通的指向钢管，所述采集箱上还设有一用于向箱内输送空气的进气口，进气口处设有声音过滤器；采集箱内正对指向钢管中心线位置设有一用于反射声音并吸收热辐射的反射板， 反射板与指向钢管中心线间有一定夹角，拾音器位于指向钢管中心线关于反射平面法线的对称线上。本发明在采集箱上设有进气口，通过进气口不断向箱内送风，可保持采集箱内的空气与外界保持适当的正压力，使空气通过指向钢管平稳向外流动，这样既可以防止烟尘和腐蚀性气体进入采集箱，同时空气的平稳流动也不会形成声音信号，不会造成对拾音器的干扰。另外，为防止环境噪声通过进气口进入采集箱内，本发明还在进气口处设置了声音过滤器，所述声音过滤器由多孔吸音材料制成，过滤空气中的灰尘，吸收外界和风扇的噪声。为防止转炉炉口的热辐射通过指向钢管照射到拾音器上，本发明将拾音器的安装位置偏离指向钢管管口，并在管口处设置反射板，通过反射板将噪声信号反射到拾音器上，热辐射则被反射板吸收，大大降低了拾音器的工作温度。经反射板反射，虽然噪声信号有一部分被吸收，但原始噪声强度很大，跟原始强度相比，仅有很小比例的下降，不会造成采集信号的降低。由于光滑平面对声音信号有良好的反射特性，为达到较好的反射效果，所述反射板反射面设为光滑平面，为提高吸热效果，反射板的颜色设为深色。优选的，所述反射板为黑色反射板。为将从指向钢管进入的声音信号反射到一侧的拾音器上，反射板需与指向钢管中心线有一定夹角，中心线方向作为入射方向，将拾音器安装在反射线上，这样声音信号经反射后到达拾音器。反射板与指向钢管中心线的夹角可任意设置，为方便安装，可将所述反射板法线与指向钢管中心线夹角设为45度，这样拾音器位于反射板的正下方，声音信号经90 度转向到达拾音器。为防止在向进气口送气时带来多余噪声，可采用低噪声风扇与进气口连接，向采集箱内送气，空气通过指向钢管流出采集箱，保持空气平稳流动。由于噪声采集箱的内外壁都是钢板组成，加上中间的循环水，都是声音的良好传输介质，这使得环境噪声可以直接通过采集箱的内外壁和循环水传入，被拾音器采集。为此在噪声采集箱的内壁上贴附有由吸音材料制成的内衬，阻隔环境噪声向拾音器的传播。环境噪声进入噪声采集箱的另一个途径是指向钢管，通过在指向钢管内腔进行几次反射就进入了噪声采集箱内。为此在指向钢管内壁铺设吸音材料制成的内衬，使得只有平行于钢管轴向的声音才能够进入噪声采集箱，而其它声音将会被吸音材料吸收。由于指向钢管指向了转炉炉口，因此只能有炉口噪声进入噪声采集箱。本发明通过上述改进，可有效避免环境噪声的干扰，减少对拾音器的热辐射，并防止烟尘和腐蚀性气体进入采集箱，保证采集箱能够准确稳定地采集炉口的化渣噪声，提高了转炉炼钢化渣状态分析系统的准确性，显著降低喷溅的发生机率，提高炼钢效率。


下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述 图1是本发明实施例的结构示意图中，1、循环水包，2、采集箱，3、进水口，4、反射板，5、内衬，6、进气口，7、声音过滤器， 8、出水口，9、拾音器，10、指向钢管，11、内衬。
具体实施例方式一种转炉化渣炉口音频噪声采集装置，如图所示，包括采集箱2，采集箱2外设有循环水包1，循环水包1上设有进水口 3和出水口 8。采集箱2侧壁偏上方设有一与箱内空腔相通的指向钢管10，指向钢管10对准转炉炉口，采集箱2和指向钢管10内壁均贴附有由吸音材料制成的内衬5、11。采集箱2底部设有一进气口 6，进气口 6处设有由多孔吸音材料制成的声音过滤器7，采用低噪声风扇和大口径柔性软管通过进气口 6向采集箱内送风。采集箱内正对指向钢管中心线的管口处设有一黑色反射板4，反射板4的反射面为光滑平面，反射板4法线与指向钢管10中心线呈45度夹角，拾音器9位于反射板4正下方，从指向钢管进入的噪声信号沿钢管轴向入射到反射板上，经反射板反射后传至拾音器，被拾音器吸收。
权利要求
1.一种转炉化渣炉口音频噪声采集装置，包括采集箱(2 )及箱内的拾音器(9 )，采集箱外设有循环水包(1)，采集箱(2) —侧设有与箱内空腔相通的指向钢管(10)，其特征在于 所述采集箱(2 )上还设有一用于向箱内输送空气的进气口( 6 )，进气口( 6 )处设有声音过滤器(7);采集箱(2)内正对指向钢管中心线位置设有一用于反射声音并吸收热辐射的反射板 (4)，反射板与指向钢管中心线间有一定夹角，拾音器(9)位于指向钢管中心线关于反射平面法线的对称线上。
2.根据权利要求1所述的转炉化渣炉口音频噪声采集装置，其特征在于所述反射板 (4)反射面为一光滑平面，且颜色为深色。
3 根据权利要求2所述的转炉化渣炉口音频噪声采集装置，其特征在于所述反射板 (4)法线与指向钢管中心线夹角为45度。
4.根据权利要求1所述的转炉化渣炉口音频噪声采集装置，其特征在于采用低噪声风扇与进气口连接，向采集箱内送气，空气通过指向钢管流出采集箱。
5.根据权利要求1所述的转炉化渣炉口音频噪声采集装置，其特征在于所述采集箱 (2)内壁贴附有由吸音材料制成的内衬(5)。
6.根据权利要求1所述的转炉化渣炉口音频噪声采集装置，其特征在于所述指向钢管(10)内壁设有吸音材料制成的内衬(11)。
全文摘要
本发明涉及噪声分析系统所用的转炉化渣炉口音频噪声采集装置，该装置包括采集箱及箱内的拾音器，采集箱外设有循环水包，采集箱一侧设有与箱内空腔相通的指向钢管，所述采集箱上还设有一用于向箱内输送空气的进气口，进气口处设有声音过滤器；采集箱内正对指向钢管中心线位置设有一用于反射声音并吸收热辐射的反射板，反射板与指向钢管中心线间有一定夹角，拾音器位于指向钢管中心线关于反射平面法线的对称线上。本发明可有效避免环境噪声的干扰，减少对拾音器的热辐射，并防止烟尘和腐蚀性气体进入采集箱，保证采集箱能够准确稳定地采集炉口的化渣噪声，提高了转炉炼钢化渣状态分析系统的准确性，显著降低喷溅的发生机率，提高炼钢效率。
文档编号G01N29/36GK102495139SQ201110432749
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月21日 优先权日2011年12月21日
发明者伊静, 勾红领, 孟令军, 李学东, 王美 申请人:山东建筑大学