電熔鎂爐聲信號采集與分析系統(tǒng)的研究.pdf

1、電熔氧化鎂是一種熔點高、耐腐蝕、絕緣性能好的高級耐火材料，其大量應用于冶金、國防、核工業(yè)等領域，制備電熔氧化鎂的主要生產設備是電熔鎂爐。電熔鎂爐熔煉現場環(huán)境十分惡劣，熔煉生產時存在著復雜的外部擾動，電熔鎂爐本身還是一個強非線性、時變性和強耦合性的控制對象，電熔鎂爐不同的熔煉狀態(tài)需要不同的操作策略，而目前電熔鎂爐熔煉狀態(tài)的判斷主要依賴于現場操作人員的主觀經驗，不能夠準確的判斷出電熔鎂爐的熔煉狀態(tài)，不利于電熔鎂爐的自動控制，影響產品的質量和

2、節(jié)能減排。
　　本文在國家高技術研究發(fā)展計劃（863計劃）項目“菱鎂礦綠色熔煉關鍵技術與裝備”的支持下，以營口某工廠的一臺電熔鎂爐為冶煉對象，針對電弧聲信號與電弧電流之間的數學關系推導出了電弧聲信號的數學表達式，確立了電熔鎂爐聲信號采集測量點的位置，利用NI數據采集卡搭建了數據采集硬件平臺，利用圖形化編程軟件LabVIEW設計開發(fā)了電熔鎂爐聲信號采集與分析系統(tǒng)。
　　本文設計的電熔鎂爐聲信號采集與分析系統(tǒng)可以實現身份登錄、數

3、據采集、數據存取、信號降噪與時頻分析、遠程控制等功能。利用該系統(tǒng)采集了整個電熔鎂爐冶煉過程中不同熔煉狀態(tài)下的電弧聲信號和電流信號，對采集進來的電弧聲信號選取了db04小波進行軟閾值法降噪，利用LabVIEW和MATLAB混合編程的方式繪制了電弧聲信號的小波時頻圖。通過對電熔鎂爐不同熔煉狀態(tài)下的聲強信號、三相電流幅值和電弧聲信號時頻圖的分析提取出了識別電熔鎂爐不同熔煉狀態(tài)的特征判據，現場熔煉實驗證明該判據能夠有效的判斷電熔鎂爐的各種工況，