Устройство для контроля и измерения характеристик процесса шлакообразования в конвертере

Устройство для контроля и измерения характеристик процесса шлакообразования в конвертере

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к устройствам для оперативного контроля состояния конвертерного процесса.

Известно устройство для контроля процесса шлакообразования в конвертере с фурмой для подвода дутья сверху и ее водоохлаждаемым трактом, содержащее камеру, гидравлически соединенную с водоохлаждаемым трактом, датчик вибраций, мембрану, жестко соединенную с датчиком (А.С. SU 1258839, Кл. С21С 5/30. Опубл. 23.09.86, бюл. №35).

Колебания шлака в конвертере колеблют фурму с охлаждающей водой. Эти колебания через практически несжимаемую охлаждающую воду фурмы передаются датчику вибраций. Последний преобразует колебания давления охлаждающей воды фурмы в колебания электрического напряжения. Электрический сигнал с выхода датчика вибраций поступает на фильтры звуковых и инфракрасных частот. Сигналы с выходов этих фильтров поступают на детекторы, где производится выпрямление указанных электрических сигналов. Сигналы с выходов детекторов подаются на два входа блока деления, в котором определяется отношение сигналов, поступивших с детекторов. Выход блока деления через согласующий блок соединен с регистрирующим прибором. Максимальные показания прибора регистрируются в момент выбросов шлака из конвертера, а минимальные - при сворачивании шлака.

Недостатком устройства является низкое качество контроля процесса шлакообразования, к главным причинам которого можно отнести относительно низкую чувствительность самого датчика вибраций, и неоднозначность зависимости соотношений частот 250-350 Гц и 1-5 Гц от состояния шлака. Для повышения чувствительности датчика вибраций приходится располагать его как можно ближе к фурме. В результате резко ухудшаются условия эксплуатации датчика вибраций. Высокая температура и загрязненность отходящих газов конвертера затрудняют его обслуживание.

Близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для оперативного измерения ошибки положения стыка деталей при дуговой сварке с помощью телевизионного датчика, состоящее из стандартной телевизионной аппаратуры, включающей телевизионную камеру, предварительный видеоусилитель и приемно-усилительное устройство, дополненную источником света для подсветки стыка свариваемых деталей. (Львов Н.С., Гладков Э.А. Автоматика и автоматизация сварочных процессов. Учебное пособие для вузов по специальности «Оборудование и технология сварочного производства». - М.: Машиностроение, 1982. - 302 с. - Стр.257).

Сигнал с видикона телевизионной камеры поступает на предварительный видеоусилитель, оттуда по кабелю - в приемно-усилительное устройство. Последнее состоит из видеоконтрольного и управляющего блоков.

Электронный луч в телевизионной камере с помощью фокусирующей и отклоняющей систем сканирует воспроизводимый объект - зону сварки. Чувствительный элемент камеры - видикон - на основании фотоэлектрического эффекта вырабатывает напряжение, пропорциональное освещенности участков объекта. При пересечении сканирующим лучом изображения стыка свариваемых деталей на видиконе формируется импульс напряжения, параметры которого (длительность и фаза) несут в себе информацию о положении стыка деталей. Сформированный импульс усиливается предварительным видеоусилителем и через кабель поступает в приемно-усилительное устройство. В управляющем блоке приемно-усилительного устройства с помощью счетчика числа строк определяется сигнал ошибки положения стыка деталей, для чего до появления на экране яркой строки (стыка) производится отсчет числа строк. Полученное число строк преобразуется в напряжение, которое сравнивается с опорным значением напряжения, соответствующим заданному положению стыка деталей. Разница напряжений и служит сигналом ошибки положения стыка деталей. Видеоконтрольный блок реализован на базе промышленного телевизора и использован для наблюдения за процессом и для дублирующего визуального контроля положения стыка деталей.

Недостатком устройства является узкая направленность его промышленного применения: оно позволяет оперативно измерять ошибку положения линии - стыка деталей по одной оси координат. Для оперативного контроля интенсивности перелива газошлакометаллической эмульсии, искрения из горловины конвертера и теплофизического состояния конвертерной ванны он не применим.

В качестве прототипа заявленного изобретения принимаем устройство для контроля выносов и выбросов во время продувки сталеплавильного агрегата (SU 358850 A3, кл. С21С 5/30, 03.11.1972). Устройство того же назначения, что и предлагаемое изобретение, поскольку выносы и выбросы характеризуют процесс шлакообразования в конвертере, также содержит телевизионную камеру. Устройство включает горловину конвертера, щель, светочувствительный элемент, например передающую телевизионную камеру, компенсационную схему, схему выделения полезного сигнала, формирователь сигнала, интегратор, регистрирующий прибор, например счетчик.

Устройство работает следующим образом. Передающая телевизионная камера визируется ниже горловины конвертера через узкую горизонтальную щель. Полученные на ее выходе сигналы поступают в компенсационную схему, где устраняются помехи, связанные с источником питания, далее сигнал поступает в схему выделения полезного сигнала, где выделяются сигналы, связанные с излучением жидкой и твердой фаз и устраняются посторонние сигналы (отраженный свет, излучения ниже порогового значения и др.). Полученные на выходе сигналы поступают в формирователь сигналов, где удлиняются, далее в интегратор и регистрируются счетчиком. Показания могут быть выведены на осциллограф через усилитель. Применение данного устройства позволяет получить количественную информацию о выбросах и выносах.

Недостатки

Устройство позволяет оценить интегральный показатель излучения твердой и жидкой фаз (на уровне количества выбросов) по текущим выбросам и выносам.

Однако ввиду отсутствия соответствующих средств и способов дифференциации признаков выносов от признаков выбросов их раздельное выявление оказывается невозможным. Использование оперативной информации о выносах и выбросах по излучению жидкой и твердой фаз с целью оперативного управления конвертерным процессом во время продувки сталеплавильного агрегата оказывается невозможным.

Устройство не позволяет сформировать важнейшие самостоятельные показатели состояния конвертерного процесса (интенсивность перелива газошлакометаллической эмульсии через горловину конвертера, интенсивность искрений, исходящих из горловины конвертера и возникающих, в частности, при сворачивании шлака, теплофизическое состояние конвертерной ванны) и обеспечить своевременность принятия управляющих воздействий при появлении угрозы выбросов или выносов. Информация, полученная устройством, может быть использована лишь для последующей статистической обработки с целью оптимизации технологического процесса на последующих плавках.

Задачей изобретения является контроль и измерение характеристик процесса шлакообразования, конкретнее - материальных субстанций, побочных продуктов жизнедеятельности конвертерного процесса, исходящих из горловины конвертера (вытекающих, разбрызгивающихся, выбрасывающихся, разлетающихся, искрящихся, излучающихся) в направлении рабочей площадки конвертера и сопровождающих выплавку стали. К ним относятся: интенсивность перелива газошлакометаллической эмульсии (выплесков эмульсии) через горловину конвертера, интенсивность искрений (выносов металла), исходящих из горловины конвертера и возникающих, в частности, при сворачивании шлака, а также теплофизическое состояние конвертерной ванны, отражающееся в уровне освещенности верхней части конвертера. Кроме того, в задачу изобретения входят повышение технологичности контроля и измерения, а также расширение функциональных возможностей устройства для оперативного измерения характеристик побочных продуктов жизнедеятельности конвертерного процесса.

Это достигается за счет того, что устройство для контроля и измерения характеристик процесса шлакообразования в конвертере включает в себя связанные между собой последовательно элементы стандартной телевизионной аппаратуры, а именно телевизионную камеру с видиконом, предварительный видеоусилитель и приемно-усилительное устройство, состоящее из видеоконтрольного и предложенного управляющего блоков, причем видеоконтрольный блок реализован на базе промышленного телевизора и использован для наблюдения за процессом и для дублирующего визуального контроля локальной области сканирования, а управляющий блок приемно-усилительного устройства состоит из блока выделения локальных областей 1, блока задания ограничений 2, блока задания пороговых сигналов 3, блока определения числа локальных областей 4, блока измерения скоростей движения локальных областей 5, блока измерения средних покадровых скоростей 6, блока измерения средних межкадровых скоростей 7, блока измерения состояния конвертерной ванны 8, блока измерения выносов 9, блока измерения выбросов 10, сигнал U(i,j,k) о величине напряжения сканированной локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, и пропорциональный освещенности этой локальной области, поступает с четвертого выхода предварительного видеоусилителя 11 на восьмой вход блока 1 и шестой вход блока 5, сигнал о номере строки i сканированной локальной области поступает с первого выхода предварительного видеоусилителя 11 на первые входы блоков 1 и 5, сигнал о номере столбца j сканированной локальной области поступает со своего второго выхода предварительного видеоусилителя 11 на вторые входы этих же блоков, сигнал о номере кадра k с третьего выхода предварительного видеоусилителя 11 поступает на третьи входы блоков 4, 5 и 6, а также на второй вход блока 7, сигнал начального i_нач и конечного i_кон номера строки сканирования контролируемой полосы из первого выхода блока 2 поступает на четвертый вход блока 1, сигнал начального j_нач и конечного j_кон номера столбца сканирования контролируемой полосы из второго выхода блока 2 поступает на пятый вход блока 1, сигнал заданного числа усредненных кадров m с третьего выхода блока 2 поступает на четвертый вход блока 4 и первый вход блока 7, сигнал первого порогового напряжения Е_1ПОР с первого выхода блока 3 поступает на шестой вход блока 1, а сигнал второго порогового напряжения Е_2ПОР со второго выхода блока 3 поступает на седьмой вход блока 1, сигнал второго порогового числа локальных областей N_2ПОР с третьего выхода блока 3 поступает на четвертый вход блока 8 и на третий вход блока 10, сигнал первого порогового числа локальных областей N_1T блока 8 поступает на его пятый вход с четвертого выхода блока 3, сигнал второго порогового числа локальных областей N_2T блока 8 поступает на его шестой вход с пятого выхода блока 3, сигнал третьего порогового числа локальных областей N_3T блока 8 поступает на его восьмой вход с тринадцатого выхода блока 3, сигнал первой пороговой скорости V_1ПОР поступает с восьмого выхода блока 3 на седьмой вход блока 8 и на шестой вход блока 9, сигнал первого порогового числа локальных областей N_1ПОР с шестого выхода блока 3 поступает на девятый вход блока 8 и на четвертый вход блока 9, сигнал с седьмого выхода блока 3 первого порогового числа локальных областей N_1H поступает на пятый вход блока 9, сигнал с девятого выхода блока 3 второго порогового числа локальных областей N_2H поступает на седьмой вход блока 9, сигнал первого порогового числа локальных областей N_1B блока 10 поступает на его четвертый вход с десятого выхода блока 3, сигнал второго порогового числа локальных областей N_2B блока 10 поступает на его пятый вход с одиннадцатого выхода блока 3, сигнал второй пороговой скорости V_2ПОР поступает с двенадцатого выхода блока 3 на шестой вход блока 10, сигнал U₁ о превышении светимости локальной области первого порога с первого выхода блока 1 поступает на первый вход блока 4 и пятый вход блока 5, сигнал U₂ о превышении светимости локальной области второго порога со второго выхода блока 1 поступает на второй вход блока 4 и четвертый вход блока 5, сигнал о количестве точек по первому порогу N₁ с первого выхода блока 4 поступает на первый вход блока 8 и первый вход блока 9, сигнал о количестве точек по второму порогу N₂ со второго выхода блока 4 поступает на второй вход блока 8, второй вход блока 9 и первый вход блока 10, сигнал о скорости V 1 Л ( i , j , k ) движения локальных областей, превысивших первый порог, с первого выхода блока 5 поступает на первый вход блока 6, сигнал о скорости V 2 Л ( i , j , k ) движения локальных областей, превысивших второй порог, со второго выхода блока 5 поступает на второй вход блока 6, сигнал о средней покадровой скорости V_1CPN движения локальных областей, превысивших первый порог, со второго выхода блока 6 поступает на четвертый вход блока 7, сигнал о средней покадровой скорости V_2CPN движения локальных областей, превысивших второй порог, с первого выхода блока 6 поступает на третий вход блока 7, сигнал о средней межкадровой скорости V_1CP движения локальных областей, превысивших первый порог, с первого выхода блока 7 поступает на третий вход блока 8 и третий вход блока 9, сигнал о средней межкадровой скорости V_2CP движения локальных областей, превысивших второй порог, со второго выхода блока 7 поступает на второй вход блока 10.

Технический результат достигается тем, что введение нескольких последовательно связанных между собой элементов телевизионной аппаратуры, а именно телевизионной камеры с видиконом, предварительного видеоусилителя и приемно-усилительного устройства, состоящего из видеоконтрольного и предложенного управляющего блоков, позволяет по телевизионному изображению локальной области сканирования - верхней части корпуса конвертера, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, осуществить визуальный контроль и измерение характеристик процесса шлакообразования в конвертере, а именно состояния конвертерной ванны, выносов и выбросов.

Причем введение в состав управляющего блока приемно-усилительного устройства блока 1 выделения локальных областей (точек сканирования) позволяет по электрическому сигналу U(i,j,k) напряжения сканированной локальной области, пропорциональному ее освещенности, сформировать сигнал U₂ о превышении светимости названной локальной области второго порога E_2ПОР и сигнал U₁ о превышении светимости названной локальной области первого порога E_1ПОР при условии не превышения ее светимости второго порога Е_2ПОР. Сигналы U₁ и U₂ используют для определения числа локальных областей (точек сканирования) в верхней части корпуса конвертера, расположенной ниже юбки конвертера, светимость которых раздельно превышает первый и второй пороги светимости (и соответствующего светимости напряжения, получаемого из предварительного видеоусилителя).

Блок определения числа локальных областей 4, введенный в состав управляющего блока приемно-усилительного устройства, позволяет измерить среднее число таких локальных областей (точек сканирования) за заданное число кадров m, соответственно N₁ и N₂. Сигнал о количестве точек по первому порогу N₁ используют для измерения состояния конвертерной ванны и для измерения выносов. Сигнал о количестве точек по второму порогу N₂ используют для измерения состояния конвертерной ванны, выносов и выбросов.

Блок измерения скоростей движения локальных областей 5 позволяет измерить множество мгновенных покадровых (за один межкадровый промежуток времени, то есть за период времени от одного кадра к другому) скоростей. В частности, скорости V 1 Л ( i , j , k ) движения локальных областей (выделенных на изображении верхней части корпуса конвертера небольших световых пятен, по размерам соответствующих точке сканирования), превысивших первый порог светимости и обладающих во время движения в зоне наблюдения (верхней части корпуса конвертера, расположенной ниже юбки конвертера) неизменной светимостью. По аналогии блок измерения скоростей движения локальных областей позволяет измерить множество мгновенных покадровых скоростей V 2 Л ( i , j , k ) движения локальных областей, превысивших второй порог светимости, и обладающих во время движения в зоне наблюдения неизменной светимостью.

Скорости V 1 Л ( i , j , k ) и V 2 Л ( i , j , k ) используют для измерения средних покадровых скоростей движения локальных областей в зоне наблюдения в блоке измерения средних покадровых скоростей 6. Этот блок позволяет измерить усредненные по всему множеству мгновенные покадровые скорости V 1 Л ( i , j , k ) и отдельно - усредненные по всему множеству мгновенные покадровые скорости V 2 Л ( i , j , k ) . В результате измеряют, соответственно, среднюю покадровую скорость V_1CPN движения локальных областей, превысивших первый порог, и среднюю покадровую скорость V_2CPN движения локальных областей, превысивших второй порог.

Скорости V_1CPN и V_2CPN используют для измерения средних межкадровых скоростей движения локальных областей в зоне наблюдения в блоке измерения средних межкадровых скоростей 7. Блок позволяет измерить, соответственно, среднюю межкадровую скорость V_1CP движения локальных областей, превысивших первый порог, и среднюю межкадровую скорость V_2CP движения локальных областей, превысивших второй порог. При этом скорости V_1CPN и V_2CPN всякий раз усредняют по m последним кадрам. Сигнал о средней межкадровой скорости V_1CP движения локальных областей, превысивших первый порог, используют для измерения состояния конвертерной ванны и для измерения выносов. Сигнал о средней межкадровой скорости V_2CP движения локальных областей, превысивших второй порог, используют для измерения выбросов.

Блок измерения состояния конвертерной ванны 8 позволяет распознать состояние КЗ-Т конвертерной ванны, когда по ходу выплавки стали в конвертере не наблюдается ни выбросов, ни выносов. Кроме того, этот блок позволяет измерить балл отсутствия выбросов и выносов: балл 1 - состояние КЗ-Т1 (шлака много, плавка идет мягко), балл 2 - состояние КЗ-Т2 (шлак в норме, плавка идет нормально), балл 3 - состояние КЗ-Т3 (шлака мало, плавко идет горячо).

Блок измерения выносов 9 позволяет распознать наличие выносов (состояние КЗ-ВН) из конвертера. Кроме того, этот блок позволяет измерить балл выносов: балл 1 - состояние КЗ-ВН1 (малые выносы), балл 2 - состояние КЗ-ВН2 (средние выносы), балл 2 - состояние КЗ-ВНЗ (большие выносы).

Блок измерения выбросов 10 позволяет распознать наличие выбросов (состояние КЗ-ВБ) из конвертера. Кроме того, этот блок позволяет измерить балл выбросов: балл 1 - состояние КЗ-ВБ1 (малые выбросы), балл 2 - состояние КЗ-ВБ2 (средние выбросы), балл 2 - состояние КЗ-ВБ3 (большие выбросы).

Блок 2 задания ограничений позволяет задать сигналы ограничений, необходимых для работы блоков 1, 4 и 7. В блок 1 выделения локальных областей задают сигналы: начального i_нач и конечного i_кон номера строки сканирования контролируемой полосы; начального j_нач и конечного j_кон номера столбца сканирования контролируемой полосы. В блок 4 определения числа локальных областей и в блок 7 измерения средних межкадровых скоростей задают сигнал заданного числа усредненных кадров m.

Блок задания пороговых сигналов 3 позволяет задать сигналы ограничений, необходимых для работы блоков 1, 8, 9 и 10. В блок 1 выделения локальных областей задают сигналы: сигнал первого порогового напряжения E_1ПОР и второго порогового напряжения E_2ПОР. В блок 8 измерения состояния конвертерной ванны задают сигналы: первого порогового числа локальных областей N_1ПОР, второго порогового числа локальных областей N_2ПОР, первого порогового числа локальных областей N_1T, второго порогового числа локальных областей N_2T, третьего порогового числа локальных областей N_3T, первой пороговой скорости V_1ПОР. В блок 9 измерения выносов задают сигналы: первого порогового числа локальных областей N_1ПОР, первого порогового числа локальных областей N_1H, второго порогового числа локальных областей N_2H, первой пороговой скорости V_1ПОР. В блок 10 измерения выбросов задают сигналы: второго порогового числа локальных областей N_2ПОР, первого порогового числа локальных областей N_1B, второго порогового числа локальных областей N_2B, второй пороговой скорости V_2ПОР.

На фиг. 1 изображен управляющий блок приемно-усилительного устройства с предварительным видеоусилителем.

На фиг. 1 обозначено: 1 - блок измерения локальных областей; 2 - блок задания ограничений; 3 - блок задания пороговых сигналов; 4 - блок определения числа локальных областей; 5 - блок измерения скоростей движения локальных областей; 6 - блок измерения средних покадровых скоростей; 7 - блок измерения средних межкадровых скоростей; 8 - блок измерения состояния конвертерной ванны; 9 - блок измерения выносов; 10 - блок измерения выбросов. На фиг. 1 дополнительно обозначен 11 - предварительный видеоусилитель.

В управляющем блоке приемно-усилительного устройства (фиг. 1) сигнал U(i,j,k) о величине напряжения сканированной локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, и пропорциональный освещенности этой локальной области, поступает с четвертого выхода предварительного видеоусилителя 11 на восьмой вход блока 1 и шестой вход блока 5, сигнал о номере строки i сканированной локальной области поступает с первого выхода предварительного видеоусилителя 11 на первые входы блоков 1 и 5, сигнал о номере столбца j сканированной локальной области поступает со второго выхода предварительного видеоусилителя 11 на вторые входы этих же блоков, сигнал о номере кадра k с третьего выхода предварительного видеоусилителя 11 поступает на третьи входы блоков 4, 5 и 6, а также на второй вход блока 7, сигнал начального i_нач и конечного i_кон номера строки сканирования контролируемой полосы из первого выхода блока 2 поступает на четвертый вход блока 1, сигнал начального j_нач и конечного j_кон номера столбца сканирования контролируемой полосы из второго выхода блока 2 поступает на пятый вход блока 1, сигнал заданного числа усредненных кадров m, с третьего выхода блока 2 поступает на четвертый вход блока 4 и на первый вход блока 7, сигнал первого порогового напряжения E_1ПОР с первого выхода блока 3 поступает на шестой вход блока 1, а сигнал второго порогового напряжения E_2ПОР со второго выхода блока 3 поступает на седьмой вход блока 1, сигнал второго порогового числа локальных областей N_2ПОР с третьего выхода блока 3 поступает на четвертый вход блока 8 и на третий вход блока 10, сигнал первого порогового числа локальных областей N_1T блока 8 поступает на его пятый вход с четвертого выхода блока 3, сигнал второго порогового числа локальных областей N_2T блока 8 поступает на его шестой вход с пятого выхода блока 3, сигнал третьего порогового числа локальных областей N_3T блока 8 поступает на его восьмой вход с тринадцатого выхода блока 3, сигнал первой пороговой скорости V_1ПОР поступает с восьмого выхода блока 3 на седьмой вход блока 8 и на шестой вход блока 9, сигнал первого порогового числа локальных областей N_1ПОР с шестого выхода блока 3 поступает на девятый вход блока 8 и на четвертый вход блока 9, сигнал с седьмого выхода блока 3 первого порогового числа локальных областей N_1H поступает на пятый вход блока 9, сигнал с девятого выхода блока 3 второго порогового числа локальных областей N_2H поступает на седьмой вход блока 9, сигнал первого порогового числа локальных областей N_1B блока 10 поступает на его четвертый вход с десятого выхода блока 3, сигнал второго порогового числа локальных областей N_2B блока 10 поступает на его пятый вход с одиннадцатого выхода блока 3, сигнал второй пороговой скорости V_2ПОР поступает с двенадцатого выхода блока 3 на шестой вход блока 10, сигнал U₁ о превышении светимости локальной области первого порога с первого выхода блока 1 поступает на первый вход блока 4 и пятый вход блока 5, сигнал U₂ о превышении светимости локальной области второго порога со второго выхода блока 1 поступает на второй вход блока 4 и четвертый вход блока 5, сигнал о количестве точек по первому порогу N₁ с первого выхода блока 4 поступает на первый вход блока 8 и первый вход блока 9, сигнал о количестве точек по второму порогу N₂ со второго выхода блока 4 поступает на второй вход блока 8, второй вход блока 9 и первый вход блока 10, сигнал о скорости V 1 Л ( i , j , k ) движения локальных областей, превысивших первый порог, с первого выхода блока 5 поступает на первый вход блока 6, сигнал о скорости V 2 Л ( i , j , k ) движения локальных областей, превысивших второй порог, со второго выхода блока 5 поступает на второй вход блока 6, сигнал о средней покадровой скорости V_1CPN движения локальных областей, превысивших первый порог, со второго выхода блока 6 поступает на четвертый, вход блока 7, сигнал о средней покадровой скорости V_2CPN движения локальных областей, превысивших второй порог, с первого выхода блока 6 поступает на третий вход блока 7, сигнал о средней межкадровой скорости V_1CP движения локальных областей, превысивших первый порог, с первого выхода блока 7 поступает на третий вход блока 8 и третий вход блока 9, сигнал о средней межкадровой скорости V_2CP движения локальных областей, превысивших второй порог, со второго выхода блока 7 поступает на второй вход блока 10.

Сущность изобретения состоит в следующем.

Устройство фиксирует сигнал U(i,j,k) о величине напряжения сканированной локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, и пропорциональный освещенности этой локальной области. В сканированной локальной области по нему выделяются точки с характерной высокой светимостью, превысившие порог 1 (для выносов) и порог 2 (для выбросов). При этом исходят из того, что светимость шлакометаллической эмульсии, переливающейся через горловину конвертера, при выбросах выше, чем светимость брызг металла из горловины конвертера при выносах. Подсчитываются общее число точек N₁, превысивших порог 1, и общее, число точек N₂, превысивших порог 2.

Измеряется скорость движения каждой выделенной точки. Для этого вначале находится положение этой точки на следующем кадре. В окрестности этой точки на следующем кадре сканированием ищется ближайшая точка с той же, либо с близкой к ней светимостью (то есть та же точка, но смещенная в пространстве). Измеряется расстояние между положением точки на двух соседних кадрах. Зная расстояние по времени между кадрами, измеряется скорость движения данной локальной области (точки). Между двумя кадрами измеряется средневыборочная скорость движения всех зафиксированных точек V_1CPN, превысивших порог 1, и V_2CPN, превысивших порог 2. По межкадровым скоростям V_1CPN и V_2CPN в цикле измеряются соответствующие текущие средние скорости движения точек V_1CP и V_2CP.

Если N₁<N_1ПОР, N₂<N_2ПОР, V_1СP<V_1ПОР, то нет ни выносов, ни выбросов. Это происходит в случае, если светимость локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, мала и текущие средние скорости движения точек также малы.

Причем, если выполняется дополнительное условие N₁≤N_1T, то состояние конвертерной ванны соответствует первому баллу отсутствия выбросов и выносов (КЗ-Т1). При этом светимость локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, низкая. Состояние конвертерной ванны опасное по выбросам.

Если выполняется дополнительное условие N_1T<N₁≤N_2T, то состояние конвертерной ванны соответствует второму баллу отсутствия выбросов и выносов (КЗ-Т2). При этом светимость локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, нормальная. Состояние конвертерной ванны нормальное.

Если выполняется дополнительное условие N_2T<N₁≤N_3T, то состояние конвертерной ванны соответствует третьему баллу отсутствия выбросов и выносов (КЗ-Т3). При этом светимость локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, высокая. Состояние конвертерной ванны опасное по выносам.

Если N₁≥N_1ПОР и V₁≥V_1ПОР, N₂<N_2ПОР, то это выносы. Это происходит в случае, если светимость локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, превысила первый порог, хотя и не превышает второго порога. Одновременно превысили первый порог и текущие средние скорости движения точек.

Причем если выполняется дополнительное условие N_1ПОР≤N₁<N_1H, то имеются небольшие выносы, оцениваемые первым баллом (состояние К3-ВН1).

Если выполняется дополнительное условие N_1H≤N₁<N_2H, то имеются средние выносы, оцениваемые вторым баллом (состояние К3-ВН2).

Если выполняется дополнительное условие N_2H≤N₁<N_1ПОР, то имеются большие выносы, оцениваемые третьим баллом (состояние К3-ВН3).

Если N₂≥N_2ПОР и V₂<V_2ПОР, то это выбросы. Это происходит в случае, если светимость локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе, превысила второй порог, а текущие средние скорости движения точек не превышают второго порога.

Причем если выполняется дополнительное условие N_2ПОР≤N₂<N_1B, то имеются небольшие выбросы, оцениваемые первым баллом (состояние К3-ВБ1).

Если выполняется дополнительное условие N_1B≤N₂<N_2B, то имеются средние выбросы, оцениваемые вторым баллом (состояние К3-ВБ2).

Если выполняется дополнительное условие N_2B≤N₂, то имеются большие выбросы, оцениваемые третьим баллом (состояние К3-ВБЗ).

Устройство работает следующим образом.

Телевизионная камера с видиконом, направлена на локальную область сканирования, расположенную в верхней части корпуса конвертера, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе. Электрический сигнал U(i,j,k) напряжения сканированной локальной области, пропорциональный ее освещенности, через предварительный видеоусилитель передается в приемно-усилительное устройство, состоящее из видеоконтрольного и управляющего блоков. Видеоконтрольный блок реализован на базе промышленного телевизора и использован для наблюдения за процессом и для дублирующего визуального контроля локальной области сканирования. Управляющий блок автоматически контролирует и измеряет характеристики процесса шлакообразования в конвертере, а именно состояние конвертерной ванны, выносы и выбросы. Электрические сигналы состояния конвертерной ванны, выносов и выбросов отображаются на экране монитора управляющего блока приемно-усилительного устройства (на фиг. 1 не показано).

Блок выделения локальных областей 1 работает следующим образом.

Блок выдает сигнал превышения величины напряжения сканированной локальной области U(i,j,k) сигнала первого порогового напряжения E_1ПОР при условии нахождении сканирующего луча видикона в пределах интересующей области наблюдения. Сформированный сигнал U₁ превышения U(i,j,k) первого порогового напряжения E_1ПОР поступает на первый выход блока выделения локальных областей 4 при условии отсутствия сигнала U₂ о превышении светимости локальной области второго порога.

На втором выходе блока выделения локальных областей 1 сигнал U₂ появится только при условии предварительного появления сигнала U₁. При этом блок предотвращает появление на первом его выходе сигнала U₁ о превышении светимости локальной области первого порога одновременно с появлением на втором выходе этого блока U₂ о превышении светимости локальной области второго порога.

Блок определения числа локальных областей 2 работает следующим образом.

Блок фиксирует изменения номера кадра k, подсчитывает число кадров и выдает сигнал достижения подсчитанного числа кадров m_T заданного числа усредненных кадров m. Число m является достаточной базой для усреднения числа локальных областей (точек), светимость которых превысила определенный порог. Блок вырабатывает сигнал превышения светимости локальной области (точки) первого порога в пределах одного кадра изображения сканированной локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе. Затем блок подсчитывает число таких локальных областей N_1T. Он формирует сигнал числа точек N_1T, светимость которых превысила первый порог, при условии достижения подсчитанного числа кадров m_T заданного числа усредненных кадров m. Далее находится количество точек по первому порогу N₁ в среднем за m кадров. Сигнал N₁ используется для определения числа локальных областей.

На основе выработанной информации блок формирует сигнал фиксирования локальной области, в которой имело место превышение светимости локальной области второго порога в пределах одного кадра изображения сканированной локальной области, расположенной ниже юбки конвертера в узкой контролируемой полосе. Блок подсчитывает число таких локальных областей N_2T. Далее пропускается сигнал числа точек N_2T, светимость которых превысила второй порог, при условии достижения подсчитанного числа кадров m_T заданного числа усредненных кадров m. Находится количество точек по второму порогу N₂ в среднем за m кадров. Сигнал N₂ используется для определения числа локальных областей. После достижения подсчитанного числа кадров m_T заданного числа усредненных кадров m блок приводится в исходное состояние.

Блок измерения скоростей движения локальных областей 5 работает следующим образом.

Блок измеряет скорость V 1 Л ( i , j , k ) движения локальных областей, превысивших первый порог. Он также измеряет сигнал скорости V 2 Л ( i , j , k ) дв