專利名稱：板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè) 量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，噴嘴水流密度測(cè)試采用集水器，集水完畢將集水試管取出并人 工讀取數(shù)據(jù)，工作強(qiáng)度大，精度低。也有在集水器中安裝傳感器采集數(shù)據(jù)， 但在整個(gè)噴射范圍內(nèi)安裝傳感器的成本太高。 '

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，用 于精確的二冷噴嘴水流密度，降低測(cè)量成本。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，設(shè)計(jì)一種板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度 測(cè)量系統(tǒng)，其特征是它至少包括噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴嘴3、信號(hào)調(diào)理器IO、
計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析單元ll、集水器8和傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)，集水器8固定 在傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)集水器8移動(dòng)至檢測(cè)位置；噴 嘴3固定在噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，噴嘴3向下，通過(guò)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)噴嘴3 至集水器8的上方，噴嘴3噴水，集水器8內(nèi)的液位傳感器7給出不同空 間噴水的密度，信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器10放大處理后輸出數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù) 采集與分析單元ll，給出三維噴水密度大水分布圖。
所述的噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2、噴嘴縱向移動(dòng)機(jī) 構(gòu)12、噴嘴移動(dòng)導(dǎo)向光杠l、絲杠螺母14、驅(qū)動(dòng)電機(jī)13及齒輪齒條18， 左右兩根噴嘴移動(dòng)導(dǎo)向光杠1垂直于水平面固定在架體上，噴嘴橫向移動(dòng) 機(jī)構(gòu)2是沿絲杠連接的絲杠螺母14，在絲杠螺母14上垂直于絲杠螺母14 固定多個(gè)連接桿，連接桿的下面是噴嘴3，噴嘴3噴口向下；嘴橫3通過(guò) 噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2支撐在橫向支撐架上，橫向支撐架中間通過(guò)齒輪齒條 18與噴嘴縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)12連接，橫向支撐架兩端有導(dǎo)槽與導(dǎo)向光杠1連 接，噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2上下移動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)13驅(qū)動(dòng)齒輪齒條18使橫 向支撐架在左右導(dǎo)向光杠1導(dǎo)向下上下移動(dòng)，帶動(dòng)噴嘴3到指定位置。
所述的傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括精密橫向移動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)17、步進(jìn)電機(jī)6、 傳動(dòng)皮帶16及支撐框架9，支撐框架9上部通過(guò)光杠4和橫向移動(dòng)絲杠5 連接集水器8，橫向移動(dòng)絲杠5轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)集水器8橫向移動(dòng)，光杠4為集 水器8橫向移動(dòng)時(shí)導(dǎo)向；橫向移動(dòng)絲杠5通過(guò)步進(jìn)電機(jī)6驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)皮帶16
帶動(dòng)橫向移動(dòng)絲杠5轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述的傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向移動(dòng)的節(jié)距為20mm。 所述的噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2 —惻連接有手輪15。 所述的噴嘴3在1-3個(gè)之間。
所述的集水器8離噴嘴3距離在100~500mm之間。 所述的傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)空間在X方向?yàn)?~2000mm，在Y方向在 0 200mm之間。
所述的液位傳感器7為防水壓力傳感器。
本發(fā)明能自動(dòng)測(cè)量單個(gè)噴嘴或多個(gè)噴嘴組合的有效噴射區(qū)域內(nèi)水流 密度的大小和分布規(guī)律。集水器安裝在傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，能自動(dòng)掃描準(zhǔn)確 定位在測(cè)量裝置上，液位傳感器8給出的液位信號(hào)由計(jì)算機(jī)采集和處理。 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集和分析系統(tǒng)可把測(cè)量數(shù)據(jù)生成不同切面的二維水流密度 曲線，自動(dòng)給出統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，同時(shí)完成噴嘴的噴射角度、有效噴射面積 情況。測(cè)量精確、測(cè)量時(shí)間短，降低測(cè)量成本。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、噴嘴移動(dòng)導(dǎo)向光杠；2、噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)；3、噴嘴；4、 光杠；5、橫向移動(dòng)絲杠；6、步進(jìn)電機(jī)；7、傳感器；8、集水器；9、支 撐框架；10、信號(hào)調(diào)理器；11、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析單元；12、噴嘴縱 向移動(dòng)機(jī)構(gòu)；13、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；14、絲杠螺母；15、手輪；16、傳動(dòng)皮帶； 17、精密橫向移動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)；18、齒輪齒條。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，包括噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴嘴3、信號(hào)調(diào)理器IO、計(jì)算機(jī)數(shù) 據(jù)采集與分析單元ll、集水器8和傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)，集水器8固定在傳感移 動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)集水器8移動(dòng)至檢測(cè)位置；噴嘴3固定 在噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，噴嘴3向下，通過(guò)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)噴嘴3至集水器 8上方，集水器8其底部安裝液位傳感器7，由步進(jìn)式電機(jī)6帶動(dòng)傳動(dòng)皮 帶16及絲杠螺母14來(lái)控制水流密度集水單元在整個(gè)噴嘴3噴射范圍內(nèi)移 動(dòng)。測(cè)量時(shí)，先將集水器8移動(dòng)到測(cè)試位置，打開(kāi)集水器8的蓋，開(kāi)始集 水，達(dá)到一定時(shí)間，蓋子關(guān)閉，液位傳感器7信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器10、計(jì)算 機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析單元11給出統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，以數(shù)據(jù)庫(kù)的形式存貯數(shù)據(jù) 或打印數(shù)據(jù)報(bào)表。
圖中1、噴嘴移動(dòng)導(dǎo)向光杠；2、噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)；3、噴嘴；4、
光杠；5、橫向移動(dòng)絲杠；6、步進(jìn)電機(jī)；7、傳感器；8、集水器；9、支 撐框架；10、信號(hào)調(diào)理器；11、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析單元；12、噴嘴縱 向移動(dòng)機(jī)構(gòu)；13、驅(qū)動(dòng)電機(jī)；14、絲杠螺母；15、手輪；16、傳動(dòng)皮帶； 17、精密橫向移動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)；18、齒輪齒條。
噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2、噴嘴縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)12、 噴嘴移動(dòng)導(dǎo)向光杠1、絲杠螺母14、驅(qū)動(dòng)電機(jī)13及齒輪齒條18，左右兩 根噴嘴移動(dòng)導(dǎo)向光杠1垂直于水平面固定在架體上，噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2 是沿絲杠連接的絲杠螺母14，在絲杠螺母14上垂直于絲杠螺母14固定多 個(gè)連接桿，連接桿的下面是噴嘴3，噴嘴3可在l-5個(gè)之間，噴嘴3都通 過(guò)連接桿連接。噴嘴3噴口向下；嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2支撐在橫向支撐架上， 橫向支撐架中間通過(guò)齒輪齒條18與噴嘴縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)12連接，橫向支撐 架兩端有導(dǎo)槽與導(dǎo)向光杠l連接，嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2上下移動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電 機(jī)13驅(qū)動(dòng)齒輪齒條18使橫向支撐架在左右導(dǎo)向光杠1導(dǎo)向下上下移動(dòng)， 帶動(dòng)噴嘴3到指定位置。
傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括精密橫向移動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)17、步進(jìn)電機(jī)6、傳動(dòng) 皮帶16及支撐框架9，支撐框架9上部通過(guò)光杠4和橫向移動(dòng)絲杠5連接 集水器8，橫向移動(dòng)絲杠5轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)集水器8橫向移動(dòng)，光杠4為集水器 8橫向移動(dòng)時(shí)導(dǎo)向。橫向移動(dòng)絲杠5通過(guò)步進(jìn)電機(jī)6驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)皮帶16帶動(dòng) 橫向移動(dòng)絲杠5轉(zhuǎn)動(dòng)。傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向移動(dòng)的節(jié)距為20mm，這 樣確保 了有效測(cè)量區(qū)域內(nèi)水流密度的無(wú)間斷測(cè)量。
噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2 —側(cè)連接手輪15，帶動(dòng)絲杠螺母14轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng) 噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)2的測(cè)試噴嘴3調(diào)整到測(cè)試位置。
研究板坯連鑄機(jī)二冷用不同噴嘴或噴嘴的不同組合形式下水流密度 的大小和分布規(guī)律，對(duì)選擇鑄坯的冷卻方式，改善鑄坯冷卻的均勻性，制 定合理的冷卻制度，提高鑄坯質(zhì)量有著重要的意義。為了連續(xù)測(cè)量有效噴 射區(qū)域內(nèi)沖擊力的大小和分布規(guī)律，本系統(tǒng)采用了精密步進(jìn)掃描測(cè)量機(jī) 構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了全測(cè)量范圍內(nèi)沖擊力的無(wú)間斷掃描測(cè)量。
板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)的液位傳感器為防水壓力 傳感器，傳感器直接測(cè)量出每一次集水器中所集水的壓力，其精度O.P/。； 控制系統(tǒng)由PLC和上位計(jì)算機(jī)兩部分組成。數(shù)據(jù)采集和處理軟件在 Windons2000平臺(tái)上用VB6.0進(jìn)行開(kāi)發(fā)，測(cè)量數(shù)據(jù)用微軟ACESS數(shù)據(jù)庫(kù) 格式進(jìn)行存貯和輸出，可輸出每個(gè)測(cè)量點(diǎn)水流密度的數(shù)值、有效噴射面積、 噴射角度、水流密度的三維分布圖等。
權(quán)利要求
1、板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是它至少包括噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴嘴(3)、信號(hào)調(diào)理器(10)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析單元(11)、集水器(8)和傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)，集水器(8)固定在傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)集水器(8)移動(dòng)至檢測(cè)位置；噴嘴(3)固定在噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，噴嘴(3)向下，通過(guò)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)噴嘴(3)至集水器(8)的上方，噴嘴(3)噴水，集水器(8)內(nèi)的液位傳感器(7)給出不同空間噴水的密度，信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器(10)放大處理后輸出數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析單元(11)，給出三維噴水密度大水分布圖。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所 述的噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)、噴嘴縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(12)、噴嘴移 動(dòng)導(dǎo)向光杠(1)、絲杠螺母(14)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)及齒輪齒條(18),左右兩根噴嘴 移動(dòng)導(dǎo)向光杠(1)垂直于水平面固定在架體上，噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)是沿絲杠連 接的絲杠螺母(14),在絲杠螺母(14)上垂直于絲杠螺母(14)固定多個(gè)連接桿，連 接桿的下面是噴嘴(3)，噴嘴(3)噴口向下；嘴橫(3)通過(guò)噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2) 支撐在橫向支撐架上，橫向支撐架中間通過(guò)齒輪齒條(18)與噴嘴縱向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(12) 連接，橫向支撐架兩端有導(dǎo)槽與導(dǎo)向光杠(1)連接，噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2)上下移 動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)(13)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條(18)使橫向支撐架在左右導(dǎo)向光杠(1)導(dǎo)向下 上下移動(dòng)，帶動(dòng)噴嘴(3)到指定位置。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所 述的傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)至少包括精密橫向移動(dòng)測(cè)量機(jī)構(gòu)(17)、步進(jìn)電機(jī)(6)、傳動(dòng)皮帶U6) 及支撐框架(9)，支撐框架(9)上部通過(guò)光杠(4)和橫向移動(dòng)絲杠(5)連接集水器(8)，橫向移動(dòng)絲杠(5)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)集水器(8)橫向移動(dòng)，光杠(4)為集水器(8) 橫向移動(dòng)時(shí)導(dǎo)向；橫向移動(dòng)絲杠(5)通過(guò)步進(jìn)電機(jī)(6)驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)皮帶(16)帶動(dòng)橫 向移動(dòng)絲杠(5)轉(zhuǎn)動(dòng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所 述的傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)橫向移動(dòng)的節(jié)距為20mm。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所 述的噴嘴橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)(2) —側(cè)連接有手輪(15)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所 述的噴嘴(3)在l-3個(gè)之間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所 述的集水器(8)離噴嘴(3)距離在100 500mm之間。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所 述的傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)空間在X方向?yàn)?~2000mm，在Y方向在0~200mm之間。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是所 述的液位傳感器(7)為防水壓力傳感器。
全文摘要
本發(fā)明屬于冶金設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種板坯連鑄機(jī)二冷噴嘴水流密度測(cè)量系統(tǒng)，其特征是它至少包括噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)、噴嘴(3)、信號(hào)調(diào)理器(10)、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析單元(11)、集水器(8)和傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)，集水器(8)固定在傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，通過(guò)傳感移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)集水器(8)移動(dòng)至檢測(cè)位置；噴嘴(3)固定在噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，噴嘴(3)向下，通過(guò)噴嘴移動(dòng)機(jī)構(gòu)移動(dòng)噴嘴(3)至集水器(8)的上方，噴嘴(3)噴水，集水器(8)內(nèi)的液位傳感器(7)給出不同空間噴水的密度，信號(hào)經(jīng)信號(hào)調(diào)理器(10)放大處理后輸出數(shù)據(jù)給計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與分析單元(11)，給出三維噴水密度大水分布圖。它測(cè)量精確、測(cè)量時(shí)間短，測(cè)量成本低。
文檔編號(hào)G01M99/00GK101187618SQ200710188518
公開(kāi)日2008年5月28日 申請(qǐng)日期2007年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月20日
發(fā)明者左水利, 強(qiáng) 李, 江 李, 李彥峰, 敏 趙, 遲鳳志, 艷 鹿 申請(qǐng)人:中國(guó)重型機(jī)械研究院