專利名稱：一種帶鋼下表面同步測(cè)溫儀及測(cè)溫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種溫度測(cè)量裝置，尤其涉及一種用于熱軋帶鋼下表面的溫度測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
冶金行業(yè)中軋制帶鋼多采用熱軋連軋機(jī)生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線中需要使用光纖測(cè)溫儀 系統(tǒng)對(duì)精軋出口或卷取的帶鋼表面溫度進(jìn)行測(cè)量。因?yàn)槿粢ＷC熱軋厚板或帶鋼的產(chǎn)品性 能，就必須控制好其終軋或卷取的目標(biāo)溫度，而光纖測(cè)溫儀系統(tǒng)就是用于測(cè)量該目標(biāo)溫度 的重要裝置。光纖測(cè)溫儀系統(tǒng)由光纖型探頭及控制室信號(hào)處理控制器等組成。其中光纖 型探頭包括光學(xué)鏡頭、光纖電纜以及探測(cè)/放大單元，它們是三位一體的。測(cè)量時(shí)，光學(xué)鏡 頭將采集到目標(biāo)鋼板輻射能量通過(guò)光纖電纜傳至探測(cè)單元，探測(cè)單元將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信 號(hào)，放大單元將微信號(hào)放大后經(jīng)過(guò)信號(hào)處理器處理，輸出對(duì)應(yīng)的電流信號(hào)。目前行業(yè)內(nèi)的熱 軋連軋機(jī)生產(chǎn)線一般僅對(duì)帶鋼上表面溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制，而不對(duì)下表面進(jìn)行檢測(cè)，主要 是因?yàn)楝F(xiàn)有的光纖型探頭還不能夠滿足帶鋼熱軋層流冷卻的現(xiàn)場(chǎng)工況和條件。申請(qǐng)人:在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中曾嘗試用光纖型輻射測(cè)溫儀檢測(cè)帶鋼下表面溫度，將該 測(cè)溫儀的現(xiàn)場(chǎng)光纖探頭直接安裝在帶鋼熱矯直機(jī)前輥道間的狹窄輥縫中。該測(cè)溫儀的測(cè)量 范圍為300-1100°C。通過(guò)試驗(yàn)證明，采用現(xiàn)有的光纖型輻射測(cè)溫儀測(cè)量帶鋼下表面溫度，存 在如下問(wèn)題1.溫度測(cè)量不準(zhǔn)。由于設(shè)備工作環(huán)境溫度高，生產(chǎn)時(shí)水、霧氣比較嚴(yán)重，測(cè)量?jī)x 的光纖探頭鏡面易產(chǎn)生粉塵結(jié)垢，導(dǎo)致溫度測(cè)量不準(zhǔn)，直接影響了溫度控制系統(tǒng)的控制精 度。此外，由于生產(chǎn)時(shí)光纖探頭鏡頭表面形成的氧化粉塵使接收到的鋼板輻射能量出現(xiàn)了 衰減，也導(dǎo)致了溫度測(cè)量值相比真實(shí)值變小。2.探頭故障較多。將測(cè)溫儀探頭安裝帶鋼下部時(shí)，由于現(xiàn)有測(cè)量元件是置于一個(gè) 敞開式的測(cè)量支架上，光纖電纜緊貼著支架安裝，所以光纖測(cè)量部件很容易因受到高溫帶 鋼的烘烤而出現(xiàn)故障，比如裸露設(shè)于支架上的光纖電纜在經(jīng)長(zhǎng)期高溫烘烤后而出現(xiàn)龜裂； 帶鋼生產(chǎn)過(guò)程中，光纖探頭的鏡面溫度能夠達(dá)到200°C以上，超過(guò)了光纖探頭的標(biāo)準(zhǔn)工作溫 度150°C，導(dǎo)致光纖探頭鏡面上積垢嚴(yán)重并且出現(xiàn)裂紋；此外由于現(xiàn)有的檢測(cè)裝置是通過(guò) 角鐵敞開式焊接在測(cè)量支架上，導(dǎo)致設(shè)備在維護(hù)、工作過(guò)程中極其容易被碰傷。除了目前較為先進(jìn)的光線測(cè)溫儀系統(tǒng)，本領(lǐng)域內(nèi)還有采用斷面掃描儀和點(diǎn)溫儀對(duì) 帶鋼表面溫度進(jìn)行測(cè)量的，這兩種測(cè)量裝置也不能適用于帶鋼下表面高度有限的近距離高 溫測(cè)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，該測(cè)溫儀能夠近距離測(cè)量 帶鋼下表面兩側(cè)邊部的溫度，且該裝置能夠自動(dòng)根據(jù)帶鋼來(lái)料寬度調(diào)節(jié)測(cè)量位置，提高溫 度測(cè)量的準(zhǔn)確性，為層流冷卻寬度控制提供控制依據(jù)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種帶鋼下表面測(cè)溫方法，該方法可利用本發(fā)明所述的 測(cè)溫裝置對(duì)帶鋼下表面不同測(cè)量位置的溫度進(jìn)行測(cè)量，提高溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性，為層流冷 卻寬度控制提供控制依據(jù)。本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思為設(shè)計(jì)一種帶鋼下表面測(cè)量裝置，該裝置設(shè)有兩套包括光纖探 頭在內(nèi)的測(cè)量元件，分別設(shè)于帶鋼下表面沿寬度方向的兩側(cè)，這兩套測(cè)量元件外罩有防護(hù) 裝置，以防止測(cè)量元件受到惡劣工況的影響而降低測(cè)量精度，此外該防護(hù)裝置通過(guò)與一傳 動(dòng)元件連接而使得設(shè)于兩防護(hù)裝置內(nèi)的測(cè)量元件沿帶鋼寬度方向同步移動(dòng)，所述傳動(dòng)元件 通過(guò)驅(qū)動(dòng)元件驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)元件接受控制系統(tǒng)的控制。根據(jù)本發(fā)明的上述目的，提出一種帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，該同步測(cè)溫儀與上位 PLC連接，包括兩個(gè)光纖探頭和與光纖探頭連接的信號(hào)控制處理器，此外還包括兩套防護(hù)裝置，分別罩于與所述兩個(gè)光纖探頭外；一支撐部件，用于支撐所述防護(hù)裝置；一傳動(dòng)元件，所述兩套防護(hù)裝置分別與所述傳動(dòng)元件的兩端連接；一驅(qū)動(dòng)裝置，與所述傳動(dòng)元件連接；一控制PLC，通過(guò)數(shù)據(jù)線與所述驅(qū)動(dòng)裝置和上位PLC分別連接，所述控制PLC接收 上位PLC的信號(hào)，并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送控制信號(hào)，所述控制PLC還與所述信號(hào)控制處理器連 接，接收經(jīng)光纖探頭采集的、并經(jīng)信號(hào)控制處理器處理的溫度數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，所述傳動(dòng)元件包括一絲桿，其兩端分別設(shè)有螺紋，其中一端螺紋為正向 螺紋，另一端螺紋為反向螺紋；兩個(gè)絲桿螺母，分別與所述絲桿兩端通過(guò)螺紋連接，所述兩 個(gè)絲桿螺母分別與所述兩套防護(hù)裝置連接。上述傳動(dòng)元件除了絲桿和絲桿螺母外，還可以 是液壓缸、蝸輪蝸桿等傳動(dòng)元件。優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)裝置包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與所述傳動(dòng)元件連接；一編碼器，與所 述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；一變頻器，與所述編碼器和控制PLC分別連接，接收控制PLC發(fā)送的控制 信號(hào)。由于驅(qū)動(dòng)裝置與傳動(dòng)元件連接且配合使用，因此當(dāng)傳動(dòng)元件為液壓缸、蝸輪蝸桿等元 件時(shí)，驅(qū)動(dòng)裝置也相應(yīng)地為液壓驅(qū)動(dòng)裝置，蝸輪蝸桿驅(qū)動(dòng)裝置等驅(qū)動(dòng)裝置。優(yōu)選地，所述防護(hù)裝置包括一固定外罩，與所述傳動(dòng)元件固定連接，所述固定外罩的一端開有一測(cè)溫口 ；一 U型罩，其開口端與固定外罩開有測(cè)溫口的一端搭接，所述U型罩的開口端底部 設(shè)有至少一個(gè)擋塊；一彈簧，其兩端分別與所述固定外罩和U型罩內(nèi)壁連接；一用于放置所述光纖探頭的支架，設(shè)于所述固定外罩內(nèi)，所述支架靠近U型罩的 一端設(shè)有至少一個(gè)側(cè)銷，用于推動(dòng)擋塊從而使固定外罩與U型罩發(fā)生相對(duì)位移。上述裝置可以保證設(shè)于防護(hù)裝置內(nèi)的光纖探頭可以接受控制PLC的控制，同時(shí)在 驅(qū)動(dòng)元件的驅(qū)動(dòng)作用下，沿著帶鋼寬度方向移動(dòng)。優(yōu)選地，所述防護(hù)裝置還包括至少一個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，固定設(shè)于所述支撐部件上，所述 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與所述固定外罩連接，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)用于對(duì)固定外罩的移動(dòng)起導(dǎo)向作用。優(yōu)選地，所述支架上還設(shè)有一吹掃管及噴嘴。優(yōu)選地，所述固定外罩靠近U型罩一側(cè)的側(cè)板為一傾斜側(cè)板，所述傾斜側(cè)板自下 向上向U型罩一側(cè)傾斜。上述噴嘴與傾斜側(cè)板配合，當(dāng)測(cè)溫口打開，光纖探頭開始測(cè)量溫度
5時(shí)，從吹掃噴嘴噴出的壓縮空氣經(jīng)傾斜側(cè)板的反射，封堵住測(cè)溫口，從而將外界氧化粉塵、 高溫霧氣等隔絕在測(cè)溫口外。優(yōu)選地，所述U型罩的內(nèi)壁與所述固定外罩的外壁搭接，固定外罩的前側(cè)壁或后 側(cè)壁上開有一腰孔，或前側(cè)壁和后側(cè)壁上均開有對(duì)稱的腰孔，所述支架上的側(cè)銷從腰孔內(nèi) 向外伸出。優(yōu)選地，所述固定外罩靠近U型罩一側(cè)的側(cè)板下部開有至少一個(gè)孔，所述U型罩開 口端底部設(shè)有至少一個(gè)與所述孔配合的導(dǎo)向銷，所述導(dǎo)向銷插入孔中，使得U型罩與固定 外罩的內(nèi)壁搭接，所述擋塊設(shè)于U型罩的導(dǎo)向銷上。優(yōu)選地，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括一導(dǎo)向槽以及與其滑動(dòng)連接的導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊與 固定外罩固定連接，導(dǎo)向槽為圓柱形滑槽，導(dǎo)向塊為與之配合的圓柱形導(dǎo)向塊或球形導(dǎo)向 ±夬，導(dǎo)向槽上部開口處的弦邊小于導(dǎo)向塊的直徑，從而防止導(dǎo)向塊從導(dǎo)向槽中滑落。優(yōu)選地，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的個(gè)數(shù)為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)于所述支撐件的前后兩端上。優(yōu)選地，所述支撐部件為U型架。U型架中間的U形凹槽便于設(shè)置傳動(dòng)元件，節(jié)省 整個(gè)測(cè)溫裝置所占的空間。優(yōu)選地，所述固定外罩和支架上分別開有一銷孔，固定外罩與支架通過(guò)一插入所 述銷孔中的定位銷定位。除采用定位銷定位外，也可采用一能克服彈簧彈力的重物來(lái)阻擋， 或是其他能夠?qū)⒅Ъ芏ㄎ坏脑O(shè)置方法。相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種帶鋼下表面測(cè)溫方法，包括如下步驟(1)測(cè)量開始，控制PLC從上位PLC獲得目標(biāo)帶鋼的寬度、厚度、品種數(shù)據(jù)；(2)測(cè)量距帶鋼邊部距離為X處的溫度控制PLC將本次兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)分別距帶鋼 邊部的距離X與上一次測(cè)溫結(jié)束時(shí)兩防護(hù)裝置距帶鋼邊部的距離分別進(jìn)行比較，計(jì)算本次 測(cè)量中兩防護(hù)裝置移動(dòng)的方向和距離；(3)控制PLC根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)兩套防護(hù)裝置相向或相反同 步移動(dòng)至兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)；(4)測(cè)溫裝置就位后，打開測(cè)溫口，兩套防護(hù)裝置中的光纖探頭分別對(duì)兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn) 的溫度進(jìn)行測(cè)量，并將該測(cè)溫點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)分別傳輸至控制PLC ；(5)控制PLC將兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)分別與預(yù)存于其內(nèi)的帶鋼邊部極限溫度Tl進(jìn) 行比較，如果測(cè)溫點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)小于Tl，則控制PLC進(jìn)一步控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，調(diào)整兩套防護(hù)裝置 向帶鋼中心同步相向移動(dòng)，直至控制PLC接收到的兩測(cè)溫點(diǎn)溫度均大于Tl ；(6)控制PLC保存經(jīng)過(guò)上述調(diào)整的測(cè)溫點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，測(cè)量完成，關(guān)閉測(cè)溫口。優(yōu)選地，所述步驟( 和步驟( 之間還包括修正調(diào)整步驟控制PLC根據(jù)上位 PLC發(fā)送的帶鋼厚度和品種數(shù)據(jù)，將測(cè)溫點(diǎn)距帶鋼邊部的距離X修正調(diào)整為X+C，其中C為 修正值，其取值范圍為士40mm，可根據(jù)帶鋼厚度和品種數(shù)據(jù)綜合確定具體數(shù)值。優(yōu)選地，所述步驟中的打開測(cè)溫口是通過(guò)手動(dòng)推動(dòng)防護(hù)裝置內(nèi)的支架，使得 支架上的側(cè)銷與U型罩上的擋塊接觸后，支架將推力傳遞給U型罩，U型罩與固定外罩發(fā)生 一相對(duì)位移，測(cè)溫口露出，然后使用定位銷將支架與固定外罩定位。優(yōu)選地，所述步驟(6)中的關(guān)閉測(cè)溫口是通過(guò)手動(dòng)拔出定位銷，支架復(fù)位，測(cè)溫口 關(guān)閉。本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，使現(xiàn)有的只能適用于測(cè)量帶鋼上表面溫度的測(cè)溫儀可以用于測(cè)量帶鋼下表面的溫度，且該測(cè)溫儀可以免受惡劣工況的影響從而保證溫度 測(cè)量的精度，并且大大延長(zhǎng)了光纖探頭等測(cè)量元件的使用壽命。該測(cè)溫方法便于操作，能夠 迅速對(duì)測(cè)溫點(diǎn)進(jìn)行定位，并對(duì)指定測(cè)溫點(diǎn)的溫度進(jìn)行有效測(cè)量。


圖1為本發(fā)明帶鋼下表面同步測(cè)溫儀的結(jié)構(gòu)設(shè)置示意圖。圖2為本發(fā)明帶鋼下表面同步測(cè)溫儀中控制元件的連接關(guān)系示意圖。圖3為本發(fā)明帶鋼下表面測(cè)溫儀的實(shí)施例1中防護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的A-A處剖視圖。圖5為本發(fā)明帶鋼下表面測(cè)溫儀的實(shí)施例1中U型罩上導(dǎo)向銷和擋塊的結(jié)構(gòu)示意 圖。圖6為圖5的B向視圖。圖7為本發(fā)明帶鋼下表面測(cè)溫方法的流程圖。圖8為本發(fā)明帶鋼下表面同步測(cè)溫儀調(diào)整測(cè)溫點(diǎn)時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1-電機(jī)支架4-軸承座7-H型鋼支架10-螺釘502-固定外罩503-定位銷505a-導(dǎo)向銷506-導(dǎo)向機(jī)構(gòu)507a-絲桿509-角鐵
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例為本發(fā)明所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀的一種優(yōu)選方案。 該測(cè)溫儀設(shè)于帶鋼6下方的H型鋼支架7上，H型鋼支架7設(shè)于輥道架底座8上，該同步測(cè) 溫儀由設(shè)于電機(jī)支架1上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)2驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2通過(guò)聯(lián)軸器3與絲桿507a連接， 絲桿507a通過(guò)軸承座4獲得支撐，帶動(dòng)兩套防護(hù)裝置5沿帶鋼寬度方向移動(dòng)。如圖2所示，控制PLC13分別與上位PLC14和變頻器12連接，控制PLC13接收上 位PLC14的數(shù)據(jù)信號(hào)，并根據(jù)該數(shù)據(jù)信號(hào)向變頻器12發(fā)送控制信號(hào)，變頻器12將接收自控 制PLC13的信號(hào)傳輸至與其連接的編碼器11，編碼器11再將接收自變頻器12的信號(hào)傳輸 至與其連接的電機(jī)2，從而實(shí)現(xiàn)控制PLC13對(duì)電機(jī)2的控制，電機(jī)2與絲桿507a連接。如圖3和圖4所示，該同步測(cè)溫儀除了如圖2所示的控制元件外，還包括一根絲桿 507a，絲桿507a的兩端設(shè)有一對(duì)反向螺紋，兩個(gè)絲桿螺母507b分別與絲桿507a的兩端連 接。該同步測(cè)溫儀的每一套防護(hù)裝置均包括支架501、固定外罩502、彈簧504、U型罩505、
2-電機(jī) 5-防護(hù)裝置 8-輥道架底座 501-支架 50 -測(cè)溫口 504-彈簧 505b-擋塊 506a-導(dǎo)向槽 507b-絲桿螺母 510-墊片和螺釘
3-聯(lián)軸器 6-帶鋼
9-光纖管及探頭 501a-側(cè)銷 502b-傾斜側(cè)板 505-U型罩 505c-彈簧鉤 50 -導(dǎo)向塊 508-吹掃管及其噴嘴 511-U型架導(dǎo)向機(jī)構(gòu)506等。其中固定外罩502與兩個(gè)對(duì)稱設(shè)于U型架511上的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)506連接， 導(dǎo)向機(jī)構(gòu)506由導(dǎo)向槽506a和導(dǎo)向塊506b構(gòu)成，導(dǎo)向槽506a為圓柱形滑槽，導(dǎo)向塊506b 為與之配合的圓柱形導(dǎo)向塊，導(dǎo)向槽506a上部開口處的弦邊小于導(dǎo)向塊506b的直徑，用于 防止導(dǎo)向塊506b從導(dǎo)向槽506a中滑落，固定外罩502通過(guò)角鐵509與墊片和螺釘510與 滑塊506b固定連接，固定外罩502的底部通過(guò)螺釘10與絲桿螺母507b固定連接，固定外 罩502 —端開有測(cè)溫口 502a，其上還開有一銷孔，固定外罩502的右側(cè)板為傾斜側(cè)板502b。 U型罩505通過(guò)設(shè)于其上的如圖5和圖6所示的一對(duì)導(dǎo)向銷50 與固定外罩502的內(nèi)壁搭 接U型罩的每一個(gè)導(dǎo)向銷上還設(shè)有如圖5和圖6所示的垂直擋塊50恥。彈簧504通過(guò)彈簧 鉤505c連接于固定外罩502和U型罩505之間。支架501設(shè)于固定外罩502內(nèi)，其靠近U 型罩505的一端的前端和后端分別設(shè)有側(cè)銷501a，支架501上也開有銷孔。吹掃管及噴嘴 508和光纖管及探頭9設(shè)于支架501上。如圖1-圖6所示，當(dāng)同步測(cè)溫儀需要對(duì)帶鋼下表面的某一位置點(diǎn)溫度進(jìn)行測(cè)量 時(shí)，控制PLC13從上位PLC14獲得帶鋼的寬度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)該寬度數(shù)據(jù)計(jì)算出兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn) 之間的距離，再根據(jù)該距離值向變頻器12發(fā)出控制信號(hào)，變頻器12將接收到的信號(hào)傳輸給 編碼器11，并最終傳輸給電機(jī)2，電機(jī)2轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)絲桿507a轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿507a帶動(dòng)兩絲桿螺 母507b沿帶鋼寬度方向相向或相反移動(dòng)，固定外罩502同絲桿螺母507b —起移動(dòng)，設(shè)于固 定外罩502內(nèi)的支架501也隨同固定外罩502 —起移動(dòng)直至測(cè)溫點(diǎn)，此時(shí)，向U型罩505方 向手推支架501，支架501上的側(cè)銷501a便傳遞給擋塊50 —個(gè)推力，從而將U型罩505 推開，使得測(cè)溫口 50 從被U型罩遮擋的狀態(tài)變?yōu)槁冻鰻顟B(tài)，此時(shí)為了保持支架501對(duì)U 型罩505的推力，需將一定位銷503插入支架501和固定外罩502的銷孔中，使得二者固定 連接，這時(shí)便可由光纖管及探頭9對(duì)該點(diǎn)的溫度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)吹掃管及噴嘴508噴出壓縮 空氣，該壓縮空氣打在固定外罩502的傾斜側(cè)板502b上，通過(guò)傾斜側(cè)板502b的反射，將外 界工作環(huán)境中的氧化粉塵和高溫霧氣隔離在測(cè)溫口 50 外，保證光纖管及探頭9不受外界 工況的侵?jǐn)_。當(dāng)測(cè)溫結(jié)束后，拔掉定位銷503，U型罩505便會(huì)在彈簧504的拉力作用下復(fù) 位，重新將測(cè)溫口 50 遮擋起來(lái)。實(shí)施例2本實(shí)施例為本發(fā)明所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀的另一種優(yōu)選方案。該測(cè)溫儀設(shè) 于位于帶鋼的下方的H型鋼支架上，H型鋼支架設(shè)于輥道架底座上，測(cè)溫儀由設(shè)于電機(jī)支架 上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與一根絲桿連接，絲桿通過(guò)軸承座獲得支撐，帶動(dòng) 防護(hù)裝置沿帶鋼寬度方向移動(dòng)。如圖2所示，控制PLC13分別與上位PLC14和變頻器12連接，控制PLC13接收上 位PLC14的數(shù)據(jù)信號(hào)，并根據(jù)該數(shù)據(jù)信號(hào)向變頻器12發(fā)送控制信號(hào)，變頻器12將接收自控 制PLC13的信號(hào)傳輸至與其連接的編碼器11，編碼器11再將接收自變頻器12的信號(hào)傳輸 至與其連接的電機(jī)2，從而實(shí)現(xiàn)控制PLC13對(duì)電機(jī)2的控制，電機(jī)2與絲桿507a連接。該同步測(cè)溫儀除了如圖2所示的控制元件外，還包括一根絲桿507a，絲桿507a的 兩端設(shè)有一對(duì)反向螺紋，兩個(gè)絲桿螺母507b分別與絲桿507a的兩端連接。該同步測(cè)溫儀 的每一套防護(hù)裝置均包括支架、固定外罩、彈簧、U型罩、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等。其中固定外罩與一個(gè) 設(shè)于U型架上的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)連接，該導(dǎo)向機(jī)構(gòu)由導(dǎo)向槽和導(dǎo)向塊構(gòu)成，導(dǎo)向槽為圓柱形滑槽， 導(dǎo)向塊為與之配合的球形導(dǎo)向塊，導(dǎo)向槽上部開口處的弦邊小于導(dǎo)向塊的直徑，用于防止導(dǎo)向塊從導(dǎo)向槽中滑落，固定外罩與滑塊固定連接，固定外罩的底部與絲桿螺母固定連接， 固定外罩一端開有測(cè)溫口，其上還開有一銷孔，固定外罩的右側(cè)板為傾斜側(cè)板，固定外罩的 前側(cè)壁和后側(cè)壁上均開有對(duì)稱的腰孔。U型罩的內(nèi)壁與固定外罩的外壁搭接，U型罩與固定 外罩之間連接有彈簧，U型罩內(nèi)壁底部設(shè)有擋塊。支架設(shè)于固定外罩內(nèi)，其靠近U型罩一端 的前端和后端分別設(shè)有側(cè)銷，側(cè)銷從固定外罩的腰孔內(nèi)向外伸出，支架上開有銷孔。吹掃管 及噴嘴和光纖管及探頭設(shè)于支架上。當(dāng)同步測(cè)溫儀需要對(duì)帶鋼下表面的某一位置點(diǎn)溫度進(jìn)行測(cè)量時(shí)，控制PLC從上位 PLC獲得帶鋼的寬度數(shù)據(jù)，然后根據(jù)該寬度數(shù)據(jù)計(jì)算出兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)之間的距離，再根據(jù)該距 離值向變頻器發(fā)出控制信號(hào)，變頻器將接收到的信號(hào)傳輸給編碼器，并最終傳輸給電機(jī)，電 機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿帶動(dòng)與其連接的兩個(gè)絲桿螺母沿帶鋼寬度方向相向移動(dòng)或相反 移動(dòng)，固定外罩同絲桿螺母一起移動(dòng)，設(shè)于固定外罩內(nèi)的支架也隨同固定外罩一起移動(dòng)直 至測(cè)溫點(diǎn)，此時(shí)，向U型罩方向手推支架，支架上的側(cè)銷便傳遞給擋塊一個(gè)推力，從而將U型 罩推開，使得測(cè)溫口從被U型罩遮擋的狀態(tài)變?yōu)槁冻鰻顟B(tài)，此時(shí)為了保持支架對(duì)U型罩的推 力，需將一定位銷插入支架和固定外罩的銷孔中，使得二者固定連接，這時(shí)便可由光纖探頭 對(duì)該點(diǎn)的溫度進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)吹掃噴嘴噴出壓縮空氣，該壓縮空氣打在固定外罩的傾斜側(cè) 板上，通過(guò)傾斜側(cè)板的反射將外界工作環(huán)境中的氧化粉塵和高溫霧氣隔離在測(cè)溫口外，保 證光纖探頭不受外界工況的侵?jǐn)_。當(dāng)測(cè)溫結(jié)束后，拔掉定位銷，U型罩便會(huì)在彈簧的拉力作 用下復(fù)位，重新將測(cè)溫口遮擋起來(lái)。實(shí)施例3如圖7和圖8所示，本實(shí)施例為本發(fā)明所述的帶鋼下表面測(cè)溫方法的一種優(yōu)選方 案。該方法包括如下步驟(1)測(cè)量開始，控制PLC從上位PLC獲取帶鋼寬度數(shù)據(jù)B = 1000mm，厚度數(shù)據(jù)h = 15mm ；(2)需要測(cè)量距帶鋼6邊部距離X為20mm處的溫度，控制PLC根據(jù)帶鋼厚度數(shù)據(jù)， 選擇修正值C取-7. 5mm,故本次測(cè)量點(diǎn)距帶鋼邊部的距離應(yīng)為27. 5mm,控制PLC根據(jù)上一 次測(cè)量結(jié)束時(shí)防護(hù)裝置的位置計(jì)算防護(hù)裝置5移動(dòng)的方向和距離，本實(shí)施例中防護(hù)裝置初 始位置為距離帶鋼邊部10mm，則本次兩套防護(hù)裝置5應(yīng)當(dāng)向帶鋼6的寬度中心同步相向移 動(dòng) 17. 5mm ；(3)控制PLC向變頻器發(fā)送控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)2根據(jù)變頻器和編碼器的調(diào)節(jié)帶動(dòng) 絲桿507a轉(zhuǎn)動(dòng)，絲桿507a帶動(dòng)兩個(gè)固定外罩同步相向移動(dòng)7. 5mm ；(4)手動(dòng)推動(dòng)支架，使得支架上的側(cè)銷與U型罩上的擋塊接觸后，支架將推力傳遞 給U型罩，U型罩與固定外罩發(fā)生一相對(duì)位移，測(cè)溫口露出，然后使用定位銷將支架與固定 外罩定位，兩個(gè)光纖探頭進(jìn)行溫度采集，并將該采集的溫度數(shù)據(jù)520°C、530°C分別傳輸給信 號(hào)控制處理器進(jìn)行處理后，傳輸至控制PLC ；(5)控制PLC判斷這兩個(gè)溫度均小于帶鋼6邊部極限溫度設(shè)定為550°C的Tl，控 制PLC分別控制兩側(cè)電機(jī)調(diào)整兩側(cè)防護(hù)裝置同步相向向帶鋼6寬度中心移動(dòng)，直至兩測(cè)溫 點(diǎn)溫度分別為560°C、580°C時(shí)，均大于帶鋼6邊部極限溫度550°C ；(6)控制PLC將上述兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)保存，手動(dòng)拔出定位銷，支架復(fù)位，測(cè) 溫口關(guān)閉，測(cè)量結(jié)束。
由此可見，本發(fā)明所述的測(cè)量帶鋼下表面的同步測(cè)溫儀在測(cè)量帶鋼下表面溫度 時(shí)，適應(yīng)性良好，該同步測(cè)溫儀很好地解決了近距離測(cè)量帶鋼表面溫度的難題，有效避免了 測(cè)溫元件的損壞，并能夠防止光纖探頭鏡面產(chǎn)生粉塵結(jié)垢而影響溫度測(cè)量準(zhǔn)確性的狀況， 該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)溫方法操作簡(jiǎn)便，具有良好的實(shí)施效果。要注意的是，以上列舉的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，顯然本發(fā)明不限于以上實(shí)施 例，隨之有著許多的類似變化。本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián) 想到的所有變形，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，與上位PLC連接，包括兩個(gè)光纖探頭和與光纖探頭連 接的信號(hào)控制處理器，其特征在于還包括兩套防護(hù)裝置，分別罩于與所述兩個(gè)光纖探頭外；一支撐部件，用于支撐所述防護(hù)裝置；一傳動(dòng)元件，所述兩套防護(hù)裝置分別與所述傳動(dòng)元件的兩端連接；一驅(qū)動(dòng)裝置，與所述傳動(dòng)元件連接；一控制PLC，通過(guò)數(shù)據(jù)線與所述驅(qū)動(dòng)裝置和上位PLC分別連接，所述控制PLC接收上位 PLC的信號(hào)，并向驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)送控制信號(hào)，所述控制PLC還與所述信號(hào)控制處理器連接，接 收經(jīng)光纖探頭采集的、并經(jīng)信號(hào)控制處理器處理的溫度數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于所述傳動(dòng)元件包括一絲桿，其兩端分別設(shè)有螺紋，其中一端螺紋為正向螺紋，另一端螺紋為反向螺紋；兩個(gè)絲桿螺母，分別與所述絲桿兩端通過(guò)螺紋連接，所述兩個(gè)絲桿螺母分別與所述兩 套防護(hù)裝置連接。
3.如權(quán)利要求1所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)裝置包括一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，與所述傳動(dòng)元件連接；一編碼器，與所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接；一變頻器，與所述編碼器和控制PLC分別連接，接收控制PLC發(fā)送的控制信號(hào)。
4.如權(quán)利要求2或3所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于所述每一套防護(hù)裝置 均包括一固定外罩，與所述傳動(dòng)元件固定連接，所述固定外罩的一端開有一測(cè)溫口 ；一 U型罩，其開口端與固定外罩開有測(cè)溫口的一端搭接，所述U型罩的開口端底部設(shè)有 至少一個(gè)擋塊；一彈簧，其兩端分別與所述固定外罩和U型罩內(nèi)壁連接；一用于放置所述光纖探頭的支架，設(shè)于所述固定外罩內(nèi)，所述支架靠近U型罩的一端 設(shè)有至少一個(gè)側(cè)銷，用于推動(dòng)擋塊從而使固定外罩與U型罩發(fā)生相對(duì)位移。
5.如權(quán)利要求4所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于所述每一套防護(hù)裝置均包 括至少一個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，固定設(shè)于所述支撐部件上，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)與所述固定外罩連接。
6.如權(quán)利要求5所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于，所述支架上還設(shè)有一吹 掃管及噴嘴。
7.如權(quán)利要求6所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于，所述固定外罩靠近U型罩 一側(cè)的側(cè)板為一傾斜側(cè)板，所述傾斜側(cè)板自下向上向U型罩一側(cè)傾斜。
8.如權(quán)利要求7所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于，所述U型罩的內(nèi)壁與所述 固定外罩的外壁搭接，固定外罩的前側(cè)壁或后側(cè)壁上開有一腰孔，或前側(cè)壁和后側(cè)壁上均 開有對(duì)稱的腰孔，所述支架上的側(cè)銷從腰孔內(nèi)向外伸出。
9.如權(quán)利要求7所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于，所述固定外罩靠近U型罩 一側(cè)的側(cè)板下部開有至少一個(gè)孔，所述U型罩開口端底部設(shè)有至少一個(gè)與所述孔配合的導(dǎo) 向銷，所述導(dǎo)向銷插入孔中，使得U型罩與固定外罩的內(nèi)壁搭接，所述擋塊設(shè)于U型罩的導(dǎo) 向銷上。
10.如權(quán)利要求8或9所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)包括一導(dǎo)向槽以及與其滑動(dòng)連接的導(dǎo)向塊，所述導(dǎo)向塊與固定外罩固定連接，導(dǎo)向槽為圓柱形 滑槽，導(dǎo)向塊為與之配合的圓柱形導(dǎo)向塊或球形導(dǎo)向塊，導(dǎo)向槽上部開口處的弦邊小于導(dǎo) 向塊的直徑。
11.如權(quán)利要求10所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于，所述導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的個(gè)數(shù) 為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)于所述支撐件的前后兩端上。
12.如權(quán)利要求11所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于，所述支撐部件為U型 架。
13.如權(quán)利要求12所述的帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，其特征在于，所述固定外罩和支架 上分別開有一銷孔，固定外罩與支架通過(guò)一插入所述銷孔中的定位銷定位。
14.一種帶鋼下表面測(cè)溫方法，其特征在于，包括如下步驟(7)測(cè)量開始，控制PLC從上位PLC獲得目標(biāo)帶鋼的寬度、厚度、品種數(shù)據(jù)；(8)測(cè)量距帶鋼邊部距離為X處的溫度控制PLC將本次兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)分別距帶鋼邊部 的距離X與上一次測(cè)溫結(jié)束時(shí)兩防護(hù)裝置距帶鋼邊部的距離分別進(jìn)行比較，計(jì)算本次測(cè)量 中兩防護(hù)裝置移動(dòng)的方向和距離；(9)控制PLC根據(jù)上述計(jì)算結(jié)果，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)兩套防護(hù)裝置相向或相反同步移 動(dòng)至兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)；(10)測(cè)溫裝置就位后，打開測(cè)溫口，兩套防護(hù)裝置中的光纖探頭分別對(duì)兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的 溫度進(jìn)行測(cè)量，并將該測(cè)溫點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)分別傳輸至控制PLC ；(11)控制PLC將兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)分別與預(yù)存于其內(nèi)的帶鋼邊部極限溫度Tl進(jìn)行 比較，如果測(cè)溫點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)小于Tl，則控制PLC進(jìn)一步控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)，調(diào)整兩套防護(hù)裝置向 帶鋼中心同步相向移動(dòng)，直至控制PLC接收到的兩測(cè)溫點(diǎn)溫度均大于Tl ；(12)控制PLC保存經(jīng)過(guò)上述調(diào)整的測(cè)溫點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，測(cè)量完成，關(guān)閉測(cè)溫口。
15.如權(quán)利要求14所述的帶鋼下表面測(cè)溫方法，其特征在于所述步驟(2)和步驟(3) 之間還包括修正調(diào)整步驟控制PLC根據(jù)上位PLC發(fā)送的帶鋼厚度和品種數(shù)據(jù)，將測(cè)溫點(diǎn)距 帶鋼邊部的距離X修正調(diào)整為X+C，其中C為修正值，其取值范圍為士40mm。
16.如權(quán)利要求15所述的帶鋼下表面測(cè)溫方法，其特征在于步驟(4)中的打開測(cè)溫口， 是通過(guò)手動(dòng)推動(dòng)防護(hù)裝置內(nèi)的支架，使得支架上的側(cè)銷推動(dòng)U型罩上的擋塊，從而使U型罩 與固定外罩發(fā)生一相對(duì)位移，測(cè)溫口露出，然后使用定位銷將支架與固定外罩定位。
17.如權(quán)利要求16所述的帶鋼下表面測(cè)溫方法，其特征在于步驟(6)中的關(guān)閉測(cè)溫口， 是通過(guò)手動(dòng)拔出定位銷，支架復(fù)位，U型罩復(fù)位，測(cè)溫口關(guān)閉。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種帶鋼下表面同步測(cè)溫儀，包括光纖探頭和與光纖探頭連接的信號(hào)控制處理器，此外主要還包括一傳動(dòng)元件，該傳動(dòng)元件包括一個(gè)主動(dòng)元件和與之連接的兩個(gè)從動(dòng)元件；一與主動(dòng)元件連接的驅(qū)動(dòng)電機(jī)；一與驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接的編碼器；一與編碼器連接的變頻器；一與編碼器、信號(hào)控制處理器、現(xiàn)有上位PLC分別連接的控制PLC，用以接收信號(hào)控制處理器傳送的溫度數(shù)據(jù)，同時(shí)向編碼器發(fā)送控制信號(hào)；兩套防護(hù)裝置，可在傳動(dòng)元件的帶動(dòng)下同步運(yùn)動(dòng)。相應(yīng)地，本發(fā)明還公開了一種帶鋼下表面測(cè)溫方法，該方法利用上述同步測(cè)溫儀，實(shí)現(xiàn)了對(duì)帶鋼下表面兩個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的同步測(cè)溫。
文檔編號(hào)G01K1/14GK102109391SQ20091020056
公開日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
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