為了實(shí)現(xiàn)一次調(diào)零即可一直使用，簡(jiǎn)化操作步驟，被加熱鋼管加熱時(shí)外壁的位移值=被加熱鋼管外壁的當(dāng)前位移值-被加熱鋼管外壁的初始位移值
[0040]最終控制器根據(jù)步驟S3得到的被加熱鋼管的當(dāng)前溫度對(duì)鋼管加熱進(jìn)行在線實(shí)時(shí)控制。
[0041]加熱所述被加熱鋼管用的感應(yīng)加熱機(jī)構(gòu)由兩段感應(yīng)加熱線圈I構(gòu)成，兩段所述的感應(yīng)加熱線圈I之間留有一間隙段2，所述間隙段2外套裝有由步進(jìn)電機(jī)6帶動(dòng)的環(huán)形支架5，所述環(huán)形支架5與被加熱鋼管4同軸設(shè)置；所述激光位移傳感器3共有一對(duì)，一對(duì)所述的激光位移傳感器3中心對(duì)稱安裝在環(huán)形支架5上，所述激光位移傳感器3發(fā)出的激光穿過(guò)間隙段2照射被加熱鋼管4，檢測(cè)方向指向被加熱鋼管4的軸線。
[0042]在本實(shí)施例中，為了避免對(duì)被加熱鋼管的初始外徑測(cè)量誤差影響最終的溫度控制精度，所述步驟S2中的步驟三，用激光位移傳感器3檢測(cè)初始位移值為檢測(cè)被加熱鋼管4周向多處外壁初始位移值的平均值，具體為:步進(jìn)電機(jī)6帶動(dòng)環(huán)形支架5在± 180°范圍內(nèi)來(lái)回旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期，每旋轉(zhuǎn)30度檢測(cè)一次，以一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)的平均值作為初始位移值。
[0043]在本發(fā)明中，所述間隙段2的寬度為I?5mm即可實(shí)現(xiàn)激光位移傳感器3探測(cè)激光的需求，因此對(duì)實(shí)際加熱效果影響很小，間隙段2的存在不會(huì)影響對(duì)鋼管的加熱工作。
[0044]本發(fā)明所用的激光位移傳感器3為基恩士激光位移傳感器，LK-H155，探測(cè)初始距離將探頭設(shè)置在離被加熱鋼管4外壁180mm處，測(cè)量精度0.25 μ m，為了避免溫度影響，通常還需要在激光位移傳感器3外設(shè)置隔熱水套用于冷卻降溫。
[0045]本發(fā)明所加熱的鋼管所用材質(zhì)的熱脹冷縮系數(shù)通常為12±1X106/°C，當(dāng)測(cè)量10mm直徑的鋼管時(shí)，測(cè)量精度0.25 μ m所能得到測(cè)溫精度大于IV，完全能滿足精確溫度控制的需求。
[0046]某次加熱控制中被加熱鋼管4的材質(zhì)熱脹冷縮系數(shù)測(cè)定為12.3X10 6/°C，鋼管標(biāo)準(zhǔn)直徑為120mm，首先將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鋼管放置到感應(yīng)加熱線圈I中，將一對(duì)激光位移傳感器3對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鋼管的外壁定位并歸零；然后將被加熱鋼管4放入感應(yīng)加熱線圈I中檢測(cè)得到被加熱鋼管4的初始外徑為120.53_，此時(shí)工作現(xiàn)場(chǎng)初始溫度為24°C ;—對(duì)激光位移傳感器3復(fù)位后檢測(cè)得到的初始位移值分別為0.493mm和0.532mm ;加熱開(kāi)始一段時(shí)間后，一對(duì)激光位移傳感器3檢測(cè)得到的被加熱鋼管外壁的當(dāng)前位移值為1.091_和1.13_，計(jì)算并取平均值后得到被加熱鋼管外壁的位移值為0.598mm ;最后通過(guò)公式I計(jì)算得到被加熱鋼管的當(dāng)前溫度t為830.7°C，據(jù)此溫度數(shù)值對(duì)鋼管加熱進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋼管感應(yīng)加熱溫度間接控制方法，其特征是，包括以下步驟: S1:測(cè)定被加熱鋼管所用材質(zhì)的熱脹冷縮系數(shù)； S2:設(shè)置指向被加熱鋼管軸線的激光位移傳感器，在加熱前用激光位移傳感器對(duì)被加熱鋼管外壁的初始位置進(jìn)行定位，并測(cè)量被加熱鋼管在加熱前的初始外徑和工作現(xiàn)場(chǎng)初始溫度； S3:在加熱中用激光位移傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量被加熱鋼管外壁的位移值，然后根據(jù)公式I計(jì)算得到被加熱鋼管的當(dāng)前溫度t ； 2 Λ H = (t_T)*a *D (I) 式中:T為工作現(xiàn)場(chǎng)初始溫度； D為被加熱鋼管的初始外徑； a為被加熱鋼管所用材質(zhì)的熱脹冷縮系數(shù)； ΔH為被加熱鋼管加熱時(shí)外壁的位移值； 最終控制器根據(jù)步驟S3得到的被加熱鋼管的當(dāng)前溫度對(duì)鋼管加熱進(jìn)行在線實(shí)時(shí)控制。2.如權(quán)利要求1所述的鋼管感應(yīng)加熱溫度間接控制方法，其特征是:加熱所述被加熱鋼管用的感應(yīng)加熱機(jī)構(gòu)由兩段感應(yīng)加熱線圈(I)構(gòu)成，兩段所述的感應(yīng)加熱線圈(I)之間留有一間隙段(2)，所述間隙段(2)外套裝有由步進(jìn)電機(jī)(6)帶動(dòng)的環(huán)形支架(5)，所述環(huán)形支架(5)與被加熱鋼管(4)同軸設(shè)置；所述激光位移傳感器(3)共有一對(duì)，一對(duì)所述的激光位移傳感器(3)中心對(duì)稱安裝在環(huán)形支架(5)上，所述激光位移傳感器(3)發(fā)出的激光穿過(guò)間隙段(2)照射被加熱鋼管(4)。3.如權(quán)利要求2所述的鋼管感應(yīng)加熱溫度間接控制方法，其特征是:所述步驟S2中測(cè)量被加熱鋼管在加熱前的初始外徑的具體包括以下步驟， 步驟一、選出直徑等于標(biāo)準(zhǔn)直徑的鋼管作為標(biāo)準(zhǔn)鋼管，將標(biāo)準(zhǔn)鋼管放置到感應(yīng)加熱線圈(I)中； 步驟二、用激光位移傳感器(3)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鋼管的外壁定位并歸零； 步驟三、取出標(biāo)準(zhǔn)鋼管，將被加熱鋼管(4)放置到感應(yīng)加熱線圈(I)中，利用激光位移傳感器(3)測(cè)量得到被加熱鋼管(4)外壁的初始位移值，計(jì)算得到被加熱鋼管的初始外徑=標(biāo)準(zhǔn)直徑+2*初始位移值。4.如權(quán)利要求3所述的鋼管感應(yīng)加熱溫度間接控制方法，其特征是:所述步驟步驟三中用激光位移傳感器(3)檢測(cè)初始位移值為檢測(cè)被加熱鋼管(4)周向多處外壁初始位移值的平均值，具體為； 步進(jìn)電機(jī)(6)帶動(dòng)環(huán)形支架(5)在±180°范圍內(nèi)來(lái)回旋轉(zhuǎn)一個(gè)周期，每旋轉(zhuǎn)30度檢測(cè)一次，以一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)的平均值作為初始位移值。5.如權(quán)利要求2所述的鋼管感應(yīng)加熱溫度間接控制方法，其特征是:所述間隙段(2)的寬度為I?5mm。
【專利摘要】本發(fā)明涉及鋼管加熱領(lǐng)域，尤其涉及一種鋼管感應(yīng)加熱控制方法。一種鋼管感應(yīng)加熱溫度間接控制方法，測(cè)定被加熱鋼管所用材質(zhì)的熱脹冷縮系數(shù)；設(shè)置指向被加熱鋼管軸線的激光位移傳感器，在加熱前用激光位移傳感器對(duì)被加熱鋼管外壁的初始位置進(jìn)行定位，并測(cè)量被加熱鋼管在加熱前的初始外徑和工作現(xiàn)場(chǎng)初始溫度；在加熱中用激光位移傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量被加熱鋼管外壁的位移值，然后計(jì)算得到被加熱鋼管的當(dāng)前溫度。本發(fā)明利用熱脹冷縮線性變化的原理通過(guò)測(cè)量鋼管外壁位移量間接計(jì)算得到鋼管溫度，實(shí)現(xiàn)了鋼管加熱過(guò)程中的溫度在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并使得測(cè)溫結(jié)果基本不會(huì)被表面氧化鐵皮所影響，提高了測(cè)量精度，以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼管感應(yīng)加熱溫度的精確控制，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
【IPC分類】C21D11/00, C21D9/08, C21D1/42
【公開(kāi)號(hào)】CN105132639
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510570323
【發(fā)明人】勵(lì)彩玲
【申請(qǐng)人】奉化科創(chuàng)科技服務(wù)有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月28日