DE2124969C3

DE2124969C3 - Vorrichtung zur Beurteilung des Betriebszustandes eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, mittels Korperschall

Info

Publication number: DE2124969C3
Application number: DE2124969A
Authority: DE
Inventors: Hideo Komatsu; Seiichi Nishimura; Naoteru Dr.-Ing. Kobe Hyogo Oda
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1970-05-20
Filing date: 1971-05-19
Publication date: 1973-11-22
Also published as: JPS5025415B1; FR2090168A1; DE2124969A1; FR2090168B1; NL158849B; NL7106901A; GB1342927A; CA933272A; DE2124969B2; US3702694A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beurteilung des Betriebszustandes eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, mittels Körperschall, bei der Körperschall-Detektoren am Ofenmantel angeordnet sind und ein Hochfrequenz-Bandpaßfilter, das die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegenden Geräuschkomponenten aus den Ausgangssignalen der Detektoren ausfiltert, vorgesehen ist.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt. (Derw. Japanese Pat. Rep., 1970, Nr. 9a Ja-7 005 380-R.)

Bisher wurde angestrebt, die Betriebsbedingungen im Innern eines Hochofens unmittelbar zu erfassen. Auf Grund der hohen Temperatur und der Größe des Hochofens ist dies jedoch bisher nicht gelungen, abgesehen von der Verwendung einer Sonde, mit der der Betriebszustand des Ofens indirekt und intermittierend untersucht wird. Bei diesem herkömmlichen Verfahren wird die Sonde von oben in den Ofen abgesenkt, bis sie die Oberfläche der Beschickung erreicht; anschließend wird die Markierung der Sunde, die die Höhe der Beschickungsoberfliiche im Ofen angibt,

visuell abgelesen oder durch eine Fernsteuerung aufgezeichnet, wodurch die Betriebsbedingungen des Ofens intermittierend abgeschätzt werden. Wenn sich auch mit diener herkömmlichen Meihode ein Hängen des Ofens feststellen läßt, bei dem ein Absinken der

ίο Beschickung völlie aufgehört hat, kann jedoch mit diesem Verfahren das Vorstadium des Hängens sowie ein örtlich begrenztes Hängen im allgemeinen nicht mit Sicherheit ermttelt werden, was jedoch im Betneb von besonderer Wichtigkeit wäre. Ein weiterer Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, daß die Sonde jedesmal, wenn der Ofen mit Erzen und Kohle beschickt wird, nach oben gezogen und anschließend wieder abgesenkt werden muß.

Die Betriebsbedingungen des Ofens lassen sich in

gewissem Ausmaß durch die Schwankungen des Abstichs und des Heißwinddrucks ermitteln. Die gemessenen Werte dieser Faktoren hängen jedoch von dem Widerstand des gesamten Hochofens ab. Daher ist es schwierig, das Anwachsen eines örtlichen Hängens

allein durch Messen dieser Faktoren zu ermitteln. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Beurteilung des Betriebszustandes eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, zu zeigen, mit der sich bereits das Vorstadium eines Hängens des Ofens mit großer Sicherheit feststellen läßt.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Körperschall-Detektoren mindestens an vier ,über den Umfartg des Ofenmantels verteilten Stellen

jeweils mit mindestens zwei verschiedenen Schachthöhen angeordnet sind und daß an das Bandpaßfilter ein Logarithmierungskreis ,nit einem Servowandler, der den veränderlichen Körperschall darstellende Signale erzeugt, angeschlossen ist und daß eine Einrichtung zum Integrieren und Aufzeichnen der von dem Logarithmierungskreis abgegebenen Signale vorgesehen ist.

Der Körperschall des Mantels eines Hochofens wird durch die gemischte Fortpflanzung der Geräusche erzeugt, die von der in Bewegung versetzten Beschickung und den durch die Beschickung hindurchtretenden Gasen herrühren. Es wurde festgestellt, daß ein bestimmter Körperschall Informationen enthält, in denen sich die Änderung des Betriebszustandes im Ofen ermitteln läßt. Mit anderen Worten, der Betriebszustand des Hochofens läßt sich dadurch ermitteln, daß die Schwankung des Intensitätspegels bestimmter Körperschallgeräusche gemessen wird.

Bei der Erfindung wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, daß eine Geräuschkomponente verhältnismäßig hoher Frequenz des Körperschalls des Ofenmantels sehr genau den Geräuschen folgt, die dem Ofenzustand in der Nähe der Meßpunkte entsprechen. Unter Ausnutzung dieser Tatsache erlaubt die Erfindung eine stabile Steuerung des Ofens, wodurch eine Produktionssteigerung und eine normale Betriebsweise erleichtert wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden mehrere Körperschall-Detektoren um den Ofenmantel herum in Stufen unterschiedlicher Höhe angeordnet, die in der Nähe der Meßpunkte stattfindenden Betriebsänderungen des Ofens gemessen, die Meßergebnisse analysiert, wobei Änderungen der Betriebsbedingungen des Ofens

wie Hängen, Rutschen, örtliche Änderungen der Wanddicke ii. dgl. vorausgesagt werden können, und die notwendigen Korrekturmaßnahmen ergriffen.

Gemäß der Erfindung werden die Lage und die Lageünderungen der Beschickung in Abhängigkeit von der Große des Geräuschpegels des Festkörperschalls in einem bestimmten Frequenzband, vorzugsweise innerhalb einer Oktave über und unter XO(X) Hz, an jedem Meßpunkt ermittelt und der Ofen in Abhängigkeit von den ermittelten Signalen gesteuert.

Vorzugsweise wird als spezielles Frequenzband ein Ol tavenbereich zwischen 5600 Hz und 11 200 Hz gewählt, da erstens die Frequenz der Geräusche, die von der in den Ofen eingeblasenen und durch die Beschickung hindurchtretenden i jißluft erzeugt werden, bei SOOl) Hz liegen (wobei angenommen wird, daß dies die Frequenz ist. die die Reaktion innerhalb des Ofens widerspiegelt), da zweitens das Frequenzband um 8000 Hz weit von dem Frequenzband um 1000 Hz entfernt liegt, in dem die Verbrennungsgeräusche in der Nähe der Blasform und verschiedene mech"r,i sehe Geräusche liegen; das gewählte Frequenzband ist daher frei von Geräuschen, die die Beurteilung des Betriebszustandes des Hochofens beeinträchtigen.

Auf Grund der Erfindung kann der Betriebszustand des Hochofens, der sich mit fortschreitender Betriebsdauer ständig ändert, durch die sich ändernden Angaben eines Meßstreifens kontinuierlich ermittelt werden.

An Hand der Zeichnungen werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der optimalen Verteilung der Meßpunkte auf dem Ofenmantel zum Messen des Körperschalls,

F i g. 2 ein Schaubild, in dem die Gesamtdicke der Ofenwand einschließlich der Einsätze überdem Körperschall aufgetragen ist,

Fig. 3A bis 3E Oszillogramme, die die zeitliche Änderung des Körperschalls in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsbedingungen des Ofens darstellen,

F i g. 4 A und 4 B eine graphische Darstellung der entsprechenden Beziehung zwischen dem Körperschall und den Betriebsbedingungen des Ofens, jedoch in Abhängigkeit von sehr langer Zeit,

F i g. 5 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgtmäßen Vorrichtung.

F i g. 1 zeigt die Stellen des Mantels, an denen die Körperschall-Detektoren anzubringen sind. Der Detektor ist ein piezoelektrischer Fühler, der beispielsweise aus Bariumtitanat oder Zirkoniumtitanat besteht. Vorzugsweise werden in jedem «Stockwerk« zwischen dem zweiten und vierten »Stock« jeweils vier Detektoren im Winkelabstand von 90³ verteilt, d. h. jeweils ein Detektor für jede Himmelsrichtung und jedes Stockwerk zwischen dem zweiten und vierten Stock. Wurden die Detektoren weiter oben bzw. unten (d. h. in der Nähe der Beschichtungsoberfläche bzw. des Kohlensacks) angebracht, so wurden sie Geräuschsignale auffangen, die von der Beschickung bzw. von der Verbrennung in der Nähe der Blasform herrühren.

In F i g. 1 liegen die Meßstellen der Detektoren, wie oben erwähnt, vorzugsweise zwischen dem zweiten und vierten Stock. Da jedoch diese Angabe über die Anordnung der Meßstellen bei einem Ofen anderen Fassungsvermögens, anderer Bauart o. dgl. nicht zutreffend sein mag, werden in der untenstehenden Tabelle die optimale Anordnung der Meiistellen in Abhängigkeil von der Schachthöhe (\om Kohlensack zur Beschickungsoberfläche) angegeben.

I assungs-

\ ermögen

(m³

Optimale Meßpunkte
Höhe
vom Kohlensack

Schachnerhältnii

6 bis 11.9
5 bis 11.5
5 bis 12.6

1,6/4 bis 3.3 4

1.3/4 bis 3 4

i/4 bis 2.4/4

Wie sich aus der Tabelle ergibi. liegt der optimale Bereich der Meßstellen zwischen ¹Z₄ und ³ , der Schachthöhe; vorzugsweise liegt die untere Grenze mindestens 5 m über dem Kohlensack.

Sn F i g. 2 ist der Körperschall (dB) über der Wanddicke (m) für jeden Meßpunkt aufgetragen. Die Größe

ίο des Körperschalls erhält man, indem das von den Detektoren gemessene Signal verstärkt, das verstärkte Signal durch ein Bandpaßfiltei zwischen 5600 Hz und 11 200 Hz hindurchgeführt und logarithmisiert wird. Wie in F i g. 2 gezeigt, besteht zwischen den Absolutwerten des Körperschalls und der Gesamtdicke der Wand (einschließlich der Ansätze) eine eindeutige und geradlinige Beziehung. Wenn die Beziehung zwischen der Gesamtwanddicke und dem Durchschnitts-Körperschallpegel einmal ermittelt ist, läßt sich eine weitere

Änderung der Wanddicke mit der Genauigkeit von mindestens ± 75 mm bestimmen.

F i g. 3 zeigt Oszillogramme, die den an vier Meßpunkten (Nord, Ost, Süd, West) in,der Mitte der Schachthöhe (dritter Stock, vgl. F i g. 1) gemessenen Körperschall bei verschiedenen Ofenbedingungen wiedergegeben. Fig. 3A zeigt den Normalbetrieb, bei dem keiner der Schallpegel eine nennenswerte Änderungerfährt und die Größe jedes Schallpegels unmittelbar von der Dicke der in der Nähe des betreffenden Meßpunktes liegenden Gesamtofenwand (einschließlich der Ansätze) abhängt. Bei solch einem Betriebszustand läßt sich der Absolutwert der Gesamtwanddicke unmittelbar aus F i g. 2 ermitteln. Die Wanddicke ist in der Ost-West-Richtung dick und in der Nord-Süd-Richtung dünn.

F i g. 3 B gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem das Stürzen der Beschickung innerhalb des Ofens diskontinuierlich wird und nicht mehr gleichmäßig an jeder Steile vonstatten geht. Dies tritt nahezu immer

5c unmittelbar nach dem Beschicken ein. Für ein Verständnis des Normalbetriebes des Hochofens ist es sehr wichtig, diesen sogenannten »Habitus« des Ofens zu kennen, d. h. die Eigenschaft, daß das Stürzen der Beschickung nicht gleichmäßig über dem Ofenquer-

schnitt erfolgt, da hierdurch eine Ungleichheit der Beschickung hervorgerufen und die Änderung der Wanddicke beeinflußt wird.

Fig, 3C zeigt einen Betriebszustand, bei dem das Innere des Ofens so instabil geworden ist, daß die Beschickung nicht mehr niederstürzt und daher jeden Augenblick ein Rutschen innerhalb des Ofens stattfinden k?nn. Das Oszillogramm zeigt das Auftreten eines örtlichen Rutschens. Wenn ein Rutschen in großem Maßstab erfolgt, läßt sich diese Erscheinung

an jedem der Meßpunkte beobachten. Es ist nun möglich, die Stelle des Rutschens zu lokalisieren und das Rutschen vorarszusehen. Der Betriebszustand des Ofens wird immer instabiler, und schließlich tritt ein

5 6

Hängen des Ofens ein. Bekanntlich wird das Hängen hängigkcit von den Ofenbedingungen aufgetragen, dadurch verursacht, daß sich an der Innenfläche des Wie an der Ordinate der Schaltbilder im unteren Teil Ofens harte Ansätze bilden, die zeitweise ein Nieder- der F i g. A und Bangegeben,wurdcdcr Betriebszustand stürzen der Beschickung verhindern. Die Zunahme des Ofens in vier Kategorien unterteilt, und zwar in der Wanddicke kündigt somit die Möglichkeit eines 5 »gut«, »schlecht«, »sehr schlecht«, »Hängen«, die durch Hängens an. Die plötzliche Änderung des Körper- die Ablesungen von an zwei Stellen eingesetzten Sonschalls, wie sie in F i g. 3C dargestellt ist, gibt unmittel- den ermittelt wurden und in dem Schaubild mit den bar die erhebliche Instabilität des Ofcnzustandcs wie- nach dem erlindungsgemäßen Verfahren gemessenen der. Unmittelbar nach dem Ende dieser Erscheinung Kurven verglichen werden. Die oben gewählten Austritt ein Hängen ein. io drücke werden wie folgt definiert:

Sobald diese Erscheinung wahrgenommen wird, »Hängen« gibt einen Betriebszustand wieder, bei

müssen entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen dem sich die Ablesungen der an den beiden Stellen ein-

vverden, beispielsweise Absenken des Innendrucks (bei- gesetzten Sonden nicht ändern;

spielsweise wird hei Hochdruckbetrieb der Druck von »sehr schlecht« gibt einen Betriebszustand wieder, bei

2,5 at auf 1 bis 1,5 at und bei Miederdruckbetrieb von 15 dem sich die Ablesungen der beiden Sonden nicht oder

1,5 at auf 1 bis 0,5 at abgesenkt). Verändern der Zufüh- plötzlich ändern und die Beschickungsoberflächc ebcn-

rungsstelle bzw. Menge des Heißwindes und Schwer- falls plötzlich absinkt;

öle, zeitweiliges Unterbrechen des Hinblasens oder »schlecht« gibt einen Betriebszustand wieder, bei

Änderung der Stelle oder Menge der Beschickung dem die Ablesung der einen Sonde die gleiche wie bei

durch Verdrehen der Gichtglocke. 20 dem Betriebszustand »sehr schlecht« ist und die andere

F i g. 3D zeigt an, daß die Wanddicke in der Nähe ein gleichmäßiges Niederstürzen anzeigt:

der Meßslelle plötzlich größer wird und die Wahrschein- »gut« gibt einen Betriebszustand wieder, bei dem die

lichkeit, daß ein Hängen eintritt, sich beträchtlich er- Ablesungen beider Sonden ein verhältnismäßig glcich-

hcht Im darj·«-.«?"·»" ^P"U erfolgt diese Wanddicken- mäßiges Niederstürzen anzeigen und die Bcschickungs-

vergrößcrung in süd- und westlicher Richtung. Im all- 25 oberfl.die sich ebenfalls gleichmäßig absenkt

gemeinen ist dieser Zustand mehrere Tage kontinuier- Der Mittel- oder Durchschnittswert des über lange

lieh vorhanden, ehe ein Hängen eintritt. Aus diesem Zeit gemessenen Körperschalls wird durch einen

Grund stellt dies eine Informationsquelle dar, mit der Kurvenzug in jedem Diagramm wieJergegebcn. Aus

die Lage und der Zeitpunkt des zu erwartenden Hän- einem Vergleich zwischen den Kurven unJ dem Mittcl-

gcns vorhergesagl werden kann. Diese Figur gibt sehr 30 wert ergibt sich, daß sich im dritten und vierten Stock

getreu den Übergang des Ofenzustandes, der sich von der Körperschall bis zu ? 15 dB vor und nach dem

dem Hängen »erholt«, wieder, wobei innerhalb mehre- Hängen ändert, mit anderen Worten, daß die Größe

rer Tage nach der Entstehung des Hängens die harten der Körpeisc'.ialländerungen in einem Bereich von

Ansät.« abfallen und der normale Ofenbetrieb wieder mehr als 1 5m.il des Mittelwertes liegt,

aufgenommen wird. 35 Der Mittelwert des Körperschalls ist an der Nord-

Das in F i g. 3 E gezeigte Oszillogramm des Körper- und Südseite sowohl des dritten als auch des vierten

schalls erfaßt das Phänomen des sogenannten Hängens, Stocks nicJrig. Diese Tatsache besagt, daß die Ofen-

das bereits mehrere Stunden vor der tatsächlichen wand an diesen Seiten dick und die Wahrscheinlichkeit

Vollendung des Hängens beginnt. Das Oszillogramm eines Hängens an diesen Stellen groß ist. Das Hängen

zeigt, daß, wenn das Phänomen des Hängens am Nord- 40 beginnt zu der Zeit /, und dauert etwa 10 Stunden. In

teil des Ofens beginnt (K₁), die Ansätze oder Ablage- diesem Fall wird etwa 6 bis 7 Stunden vor der Zeit /,

rungen auf der Innenfläche des Ofens plötzlich größer eine plötzliche Änderung des Körperschalls in dem

werden. Auf Grund der Tatsache, daß sich die Gas- Südwestbereich beobachtet, dem ein Rutschen folgt,

strömung wegen der Querschnittsveränderung plötz- und es scheint, daß sich der Durchschnittswert wieder

lieh verringert, fällt der Körperschallpcgel des hängen- 45 einstellt. In Wirklichkeit wird der Betriebszustand des

den Teils ab. In dem westlichen Bereich nimmt die Ofens jedoch schlechter. Der Körperschall fällt im

Gasströmung plötzlich zu [N₁), und der Körperschall- Nordost bereich des vierten Stocks ab, was zeigt, daß

pegel steigt ebenfalls an. All dies zeigt an, daß im nord- in diesem Bereich ein Hängen eingetreten ist. Wenn vor

östlichen Bereich des Ofens ein Hängen eingetreten Entstehen des Hängens entsprechende Gegenmaßnah-

ist. Scharfe Knicke K_s, /Z₂, N₂ an den rechten Enden 50 men, wie oben beschrieben, ergriffen worden wären,

der Kurven spiegeln den Schall wieder, der durch das hätte das Hängen vermieden werden können.

Stürzen des hängenden Materials (d. h. durch die plötz- F i g. 5 zeigt das Blockdiagramm einer an dem Man-

lichc Beendigung des Hängens) hervorgerufen wird. tel eines Hochofens anbringbartn Vorrichtung zum

Diese Anzeige ist ebenfalls sehr wichtig, um voraus- Messen des Körperschalls des Ofenmantels. Mehrere

sagen zu können, ob unmittelbar nach dem Stürzen des 55 piezoelektrische Fühler 1 werden durch Schweißen oder

hängenden Materials ein neues Hängen des Ofens ent- Schrauben an mehr als vier über den Umfang verteilten

steht oder ob der Normalzustand des Ofens wieder Stellen zwischen '/4 und ^a/₄ der Schachthöhe fest ange-

vollstandig hergestellt ist. bracht. Wenn Schrauben von 20 mm Durchmesset und

Durch die Analyse dieser Osz.ülogramme ist es somit 203 mm Länge verwendet und der Fühler am vorderen

möglich, ein Rutschen oder Hängen des Ofens früher 60 Ende dei Schraube befestigt wird, bleibt die Tempera-

zu ermitteln und bessere Maßnahmen zur Stabilisierung tui des Fühlers auf Grund der Kühhvirkung unterhalb

des Ofenbetriebs zu ergreifen, als dies bei den herkömm- 70"C, sd diB keine besonderen Kühlnußnahmen er-

lichcn Verfahren (beispielsweise mit Hilfe der Sonde) giiffen werden müssen,

möglich war. Vorverstärker 2 werden so nahe wie miglich an den

In den F i g. 4Λ und 4B sind die Werte des Körper- 65 Fühbrn angeordnet. Die Ausginge der Vorverstärker

schalls, die an acht Mcßslcllcn (im dritten und vierten werden durci einen Schalter 3 in vorgegebener Rcihen-

Siock jeweils in den vier Himmelsrichtungen) mehrere folge mit einem Hauplvcrstärkcr4 verounJen, durch

Tage lang kontinuierlich gemessen wurden, in Ab- einen Mochfrcqisert/B.inip.iBiilter 5 (mit einem Fre-

quenzbereich von 5600 Hz bis 11200Hz) geführt, von einem Verstärker 6 verstärkt, von einem Gleichrichter 7 gleichgerichtet und von einem Gleichstrom-Verstärker 8 in ein Gleichstromsignal umgewandelt, das über einen mit dem Schalter 3' gekoppelten Schalter 3 einem Servomotor M zugeführt wird. Dieser Servomotor stellt ein Potentiometer 9-1, das logarithmische Eigenschaften aufweist, automatisch so ein, daß der Ausgang des Gleichstrom-Verstärkers 8 Null ist. Die Schaltkreise 6, 7, 9-1 und der Servomotor, welche innerhalb der strichlierteri Linien in der F i g. 5 dargestellt sind, bilden einen selbstregelnden Schaltkreis mit logarithmischen Eigenschaften. Dementsprechend zeigt die Winkelverschiebung des Servomotors den logarithmisch ausgedrückten Wert des Eingangssignals des Potentiometers 9-1 an.

Die Welle des Servomotors ist mechanisch mit anderen Potentiometern 9-2 und 9-3 verbunden. Aus der Winkelauslenkung dieser Potentiometer wird ein logarithmisch ausgedrücktes Signal entnommen. Auf Grund dieser Logarithmierung wird der Meßbereich wesentlich vergrößert. Die Ausgänge der Potentiometer 9-2 und 9-3 werden als Eingangssignale an Integratoren 10 und 20 gelegt, welche die sich ändernden Signale über eine bestimmte Zeit integrieren und einen Mittelwert bilden. Die Integrationszeit sollte innerhalb eines Bereiches von einigen Sekunden bis einigen Minuten veränderbar sein. Sie wird bestimmt durch die Änderungscharakteristik der Signale.

Der Ausgang des Integrators 20 wird in das Auszeichnungsgerät 21 eingespeist, so daß der Körperschall an jedem Meßpunkt aufgezeichnet wird. Das Ausgangssignal des Logarithmierungskreises, d. h. die Spannung, die den Körperschall wiedergibt, wird an die Eingänge eines Schreibers 36 und eines Integrators 10 angelegt.

An den Abgreifer 32 des Potentiometers 9-3 wird von einer Bezugseinrichtung 17 eine Spannung angelegt, die einen vorgegebenen Bezugswert des Körperschalls darstellt. In dem Potentiometer 9-3 wird somit das Signal, das die Abweichung des Bezugswertes der Bezugseinrichtung 17 von dem veränderlichen Wert des Schreibers 31 darstellt, an den Integrator K) angelegt.

Wie oben beschrieben, stellt ein negatives Abweichungssignal insbesondere die Neigung des Ofens zum Hängen fest. Da andererseits ein positives Abweichungssignal keine unmittelbare Beziehung /ι solch einem Betriebszustand des Ofens hat. wird da» Vorzeichen des negativen Abweidiungssignals in dom Integrator 10 umgekehrt und mit einem Faktor von

ίο beispielsweise 3-5 multipliziert, wogegen das positive Abweichungssignal geschwächt wird, um die Beurteilung des Betriebszustandes des Ofens zu erleichtern. Eine Additionsstufe 11 empfängt nacheinander die integrierten Eingangssignale der Meßpunkte (in ' ι p. 4 sind nur vier dargestellt, üblicherweise werden jedoch mehr als zehn Meßpunkte verwendet), addiert sie und gibt sie an einen Speicher 12 weiter. Der Speicher 12 dient zum Speichern der Ausgangssignale der Add ι tionsstufe 11, wobei die Integrationszeit um die Anzahl

so der parallelgeschalteten Speicherelemente vergrößert wird, und ist derart aufgebaut, daß er die neuen Signale einzeln empfängt, bei Empfang jedes neuen Signals die Signale um eine Stelle von links nach rechts verschiebt und das älteste Signal jeweils einzeln eliminiert

»5 Die in dem Speicher 12 gespeicherten Signale werden von der Additionsstufe 13 addiert und in eine- \v Zeigeeinrichtung 15 über dem Bezugswert aufgetragen Wenn ein Signal den vorgegebenen Bezugswert überschreitet, wird ein warnsignal an eine Ausgangsklemme

16 abgegeben.

Der Ausgang jedes Integrators 10 wird jeweils an eine Anzeigeeinrichtung 18 abgegeben, und der Abso lutbetragdes Mittelwertes des Körperschalls wird angezeigt. Die Ausgangssignale können von der Anzeige-

einrichtung 18 als Absolutwert des Schalls (in dB) odei gegebenenfalls als Absolutwert der War.ddicke angezeigt werden. Wenn das Ausgangssignal jedes Meßpunktes einer entsprechenden Recheneinheit zugeführt wird, kann das Ausgangssignal als fnformationssignal

an einer Klemme 14 abgenommen und als Absolutwen des Körperschalls oder als Steuersignal abgeführt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Beurteilung des Betriebszustandes eines Schachtofens, insbesondere eines Hochofens, mittels Körperschall, bei der Körperschall-Detektoren am Ofenmantel angeordnet sind und ein Hochfrequenz.-Bandpaßfilter, das die innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches liegenden Geräuschkomponenten aus den Ausgangssignalen der Detektoren ausfiltriert, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Körperschall-Detektoren (1) mindestens an vier über den Umfang des Ofenmantels verteilten Stellen jeweils in mindestens zwei verschiedenen Schachthöhen angeordnet sind und daß an das Bandpaßfilter (5) ein Logarithmisierungskreis (6, 7, 8, 9-1, M) mit einem Servowandler (9-2, 9-3), der den veränderlichen Körperschall darstellende Signale erzeugt, angeschlossen ist und daß eine Einrichtung (10, 18 und 20, 14) zum Integrieren und Aufzeichnen der von dem Logarithmisierungskreis abgegebenen Signale vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Körperschall-Detektoren (1) in Schachthöhen (S) zwischen 1'

der Schachthöhe angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Servowandler (9-2, 9-3) aus Potentiometern besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Additionss'.ufe Π1), die die Ausgangssignale der Integratoren (Iw) addiert, einen Speicher (12) mit mehreren parallelgeschalteten Speicherelementen, die die von der Additionsstufe (11) abgegebenen Signale speichern, bei Empfang eines neuen Signals die gespeicherten Signale jeweils einzeln weitergeben und die Integrationszeit vergrößern.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch einen Warnkreis (15, 16), der die vom Speicher (12) abgegebenen Signale addiert und, falls die Gesamtsumme der addierten Signale einen vorgegebenen Bezugswert des Körperschalls erreicht, ein Warnsignal erzeugt.

U und l³/₄