專利名稱：接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及板溫檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種板溫自動(dòng)檢測裝置。
背景技術(shù)：
連續(xù)退火工藝在世界上是較先進(jìn)的冷軋?zhí)幚砉に?。帶鋼在整個(gè)熱處理過程中，經(jīng)歷預(yù)熱、加熱、均熱，緩冷、快冷等階段，以達(dá)到工藝要求的退火目的，滿足用戶要求的各項(xiàng)性能指標(biāo)。其生產(chǎn)線速度快，對(duì)帶鋼的性能要求高，而且不同鋼種、牌號(hào)的帶鋼在經(jīng)過各處理段時(shí)，要求達(dá)到不同的帶鋼溫度。所以，在線連續(xù)準(zhǔn)確測量和控制帶鋼溫度是保證帶鋼性能指標(biāo)的重要條件。目前國內(nèi)生產(chǎn)線常采用非接觸式測溫儀，如輻射高溫計(jì)等進(jìn)行爐內(nèi)帶鋼溫度的在線測量。但此類測溫儀所測得的值與實(shí)際值之間一般存在較大的偏差，且對(duì)于不同鋼種和牌號(hào)的帶鋼都需要進(jìn)行調(diào)校，使用繁瑣。而且，目前國內(nèi)機(jī)組對(duì)此類測溫儀的使用仍處于人工手動(dòng)的水平，其危險(xiǎn)性很大。所以如何安全、準(zhǔn)確、全自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)板溫的在線檢測是各大鋼鐵企業(yè)都亟待解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，解決裝置安裝及在線自動(dòng)檢測的準(zhǔn)確性、安全性和可靠性的問題。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，主要包括熱電偶、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制線和數(shù)據(jù)處理及控制單元；熱電偶卡套在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，熱電偶與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過控制線連接到數(shù)據(jù)處理及控制單元，數(shù)據(jù)處理及控制單元用于控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行及接受熱電偶傳來的溫度檢測信號(hào)。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，還包括保護(hù)套管、氣動(dòng)密封球閥和密封氮?dú)饨涌?；保護(hù)套管安裝在爐體及耐火材料層中的孔道內(nèi)壁，保護(hù)套管頂部伸入爐體內(nèi)腔，直到靠近帶鋼中心線的位置；氣動(dòng)密封球閥和密封氮?dú)饨涌诎惭b在在爐體外側(cè)的保護(hù)套管上；密封氮?dú)饨涌谠O(shè)置在氣動(dòng)密封球閥之下，并一直通入到保護(hù)套管中， 用于密封和冷卻。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，還包括上位機(jī)和通訊總線；數(shù)據(jù)處理及控制單元通過通訊總線與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括滑軌支架，滑動(dòng)小車，帶彈簧的固定銷軸，電動(dòng)馬達(dá)，鏈條輪軸，鏈條，限位開關(guān)；熱電偶通過帶彈簧的固定銷軸牢牢固定在滑動(dòng)小車上，并通過電動(dòng)馬達(dá)、鏈條輪軸和鏈條等傳動(dòng)件的帶動(dòng)在滑軌支架上上下移動(dòng)；限位開關(guān)裝在滑軌支架的上下兩側(cè)，對(duì)滑動(dòng)小車的移動(dòng)范圍進(jìn)行限制，下限位開關(guān)安裝位置要高于保護(hù)套管出口，并且兩限位開關(guān)距離要大于下限位開關(guān)至帶鋼表面的垂直距離。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述的接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，還包括焊縫檢測儀；焊縫檢測儀的焊縫信號(hào)通過控制線接入到數(shù)據(jù)處理及控制單元中。作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述熱電偶采用簧片式或滾輪式熱電偶。本實(shí)用新型以電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)攜帶熱電偶移動(dòng)的方式擺脫了過去人工操作的問題， 實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，并提高了安全性；其數(shù)據(jù)處理及控制單元通過合理判斷熱電偶插入時(shí)機(jī)，準(zhǔn)確動(dòng)作，減小了對(duì)帶鋼表面質(zhì)量的影響；利用高壓氮?dú)饷芊夂蜌鈩?dòng)密封球閥等方式保證了裝置良好的安全性和非工作狀態(tài)下的密封性；通過合理的數(shù)據(jù)處理及控制算法，還能自動(dòng)快速校正輻射板溫計(jì)，解決了板溫計(jì)實(shí)時(shí)在線校核的問題。

圖1是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。主要零部件說明1簧片式或滾輪式熱電偶，2滑軌支架，3滑動(dòng)小車，4帶彈簧的固定銷軸，5電動(dòng)馬達(dá)，6鏈條輪軸，7鏈條，8限位開關(guān)，9氣動(dòng)密封球閥，10密封氮?dú)饨涌冢?1 保護(hù)套管，12帶鋼，13爐體及耐火材料層，14數(shù)據(jù)處理及控制單元，15控制線，16上位機(jī)，17 通訊總線。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本實(shí)用新型并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。如圖1所示，本實(shí)用新型接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置一優(yōu)選實(shí)施例，主要包括簧片式或滾輪式熱電偶1，滑軌支架2，滑動(dòng)小車3，帶彈簧的固定銷軸4，電動(dòng)馬達(dá)5，鏈條輪軸 6，鏈條7，限位開關(guān)8，氣動(dòng)密封球閥9，密封氮?dú)馊肟?10，保護(hù)套管11，數(shù)據(jù)處理及控制單元 14，控制線15，上位機(jī)16，通訊總線17。在爐體及耐火材料層13中開有相通孔道，保護(hù)套管11安裝在孔道內(nèi)壁，保護(hù)套管 11的頂部伸入退火爐內(nèi)腔，直到靠近帶鋼12中心線的位置。在爐體外側(cè)的保護(hù)套管11上裝有氣動(dòng)密封球閥9和密封氮?dú)饨涌?10。密封氮?dú)饨涌?10設(shè)置在氣動(dòng)密封球閥9之下，并一直通入到保護(hù)套管11中以發(fā)揮密封和冷卻的作用?；善交驖L輪式熱電偶1通過帶彈簧的固定銷軸4牢牢固定在滑動(dòng)小車3上，并通過電動(dòng)馬達(dá)5、鏈條輪軸6和鏈條7等傳動(dòng)件的帶動(dòng)在滑軌支架2上上下移動(dòng)。限位開關(guān)8裝在滑軌支架2的上下兩側(cè)，對(duì)滑動(dòng)小車 3的移動(dòng)范圍進(jìn)行限制。下限位開關(guān)安裝位置要高于保護(hù)套管11出口，并且兩限位開關(guān)距離要大于下限位開關(guān)至帶鋼表面的垂直距離?；善交驖L輪式熱電偶1、電動(dòng)馬達(dá)5的控制信號(hào)和焊縫檢測儀的焊縫信號(hào)通過控制線15接入到數(shù)據(jù)處理及控制單14中。而數(shù)據(jù)處理及控制單元14通過通訊總線17與上位機(jī)16進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。使用本實(shí)用新型裝置的進(jìn)行板溫自動(dòng)檢測的方法如下首先，安裝熱電偶，并做好運(yùn)行準(zhǔn)備工作。具體操作如下通過數(shù)據(jù)處理及控制單元14面板上的手動(dòng)升降按鈕將滑動(dòng)小車3移動(dòng)到滑軌支架2底部，并打開保護(hù)套管11上的氣動(dòng)密封球閥9。將簧片式或滾輪式熱電偶1套進(jìn)帶彈簧的固定銷軸4中，并穿過保護(hù)套管U插入爐內(nèi)輕壓在帶鋼12上。調(diào)整好熱電偶1位置后，擰緊帶彈簧的固定銷軸4將熱電偶1固定牢，然后按一下數(shù)據(jù)處理及控制單元14面板上的自檢按鈕，裝置進(jìn)入自檢程序。 其主要的一項(xiàng)內(nèi)容是自動(dòng)將熱電偶1從滑軌支架2頂部勻速移動(dòng)到底部，并記錄移動(dòng)時(shí)間T，為測量工作提供參數(shù)。同時(shí)，將帶鋼運(yùn)行最大速度、焊縫檢測儀至檢測點(diǎn)距離等數(shù)據(jù)通過面板輸入到數(shù)據(jù)處理及控制單元14中，帶鋼運(yùn)行實(shí)時(shí)速度V由上位機(jī)16通過通訊總線17 向數(shù)據(jù)處理及控制單元14給定。當(dāng)需要對(duì)板溫進(jìn)行測量時(shí)，數(shù)據(jù)處理及控制單元14在焊縫檢測儀的焊縫信號(hào)到來后，自動(dòng)打開密封球閥9，并控制滑動(dòng)小車3使簧片式或滾輪式熱電偶1按一定的控制算法向下運(yùn)動(dòng)到底部接觸帶鋼，此時(shí)帶鋼焊縫也剛好到達(dá)檢測位置。此時(shí)，簧片式或滾輪式熱電偶1精確定位于帶鋼焊縫附近，檢測其溫度并經(jīng)過數(shù)據(jù)判斷和處理再傳回上位機(jī)16。其算法描述如下，假設(shè)焊縫至檢測位置的距離為&，帶鋼焊縫經(jīng)過焊縫檢測儀后的行進(jìn)時(shí)間為Th，簧片式或滾輪式熱電偶1從滑軌支架2頂部勻速移動(dòng)到底部的移動(dòng)時(shí)間為T，焊縫檢測儀至檢測點(diǎn)距離為S，帶鋼運(yùn)行最大速度為Vmax，帶鋼運(yùn)行實(shí)時(shí)速度為V，上下限位開關(guān)的距離為L，滑動(dòng)小車3至下限位開關(guān)8的距離為1，則滿足Sh =S- ^Vdt⑴當(dāng)& =||^7^ = 0,1,2,...)時(shí)，數(shù)據(jù)處理及控制單元14保證將滑動(dòng)小車3移動(dòng)到
/ = 的位置上。當(dāng)η > 6后，滑動(dòng)小車3 —次性將簧片式或滾輪式熱電偶1推入底部使之接觸焊縫附近的帶鋼表面。當(dāng)測量結(jié)束后，數(shù)據(jù)處理及控制單元14控制滑動(dòng)小車3將簧片式或滾輪式熱電偶 1從保護(hù)套管11中抽出，并提升到上限位開關(guān)位置，以保證簧片式或滾輪式熱電偶1完全抽出，最后關(guān)閉氣動(dòng)密封球閥9。當(dāng)需要對(duì)輻射板溫計(jì)進(jìn)行校核時(shí)，除進(jìn)行板溫測量外，數(shù)據(jù)處理及控制單元14根據(jù)簧片式或滾輪式熱電偶1測得的帶鋼溫度，結(jié)合輻射板溫計(jì)顯示的板溫，通過算法自動(dòng)調(diào)整板溫計(jì)輻射系數(shù)就可以修正板溫計(jì)顯示溫度了。上位機(jī)16通過通訊總線17接入數(shù)據(jù)處理及控制單元14，可以實(shí)現(xiàn)裝置的上位機(jī)遠(yuǎn)程控制。并且通過上位機(jī)16控制，可以實(shí)現(xiàn)簧片式或滾輪式熱電偶1準(zhǔn)確定位于垂直直線上的任意目標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)對(duì)同直線上各區(qū)域爐溫的準(zhǔn)確測量，并可形成報(bào)文傳給上位機(jī)繪制爐溫分布曲線，方便掌握爐內(nèi)溫度的分布特點(diǎn)。本實(shí)用新型技術(shù)能在帶鋼正常運(yùn)行時(shí)，在不影響帶鋼表面質(zhì)量的情況下，安全、準(zhǔn)確、全自動(dòng)地實(shí)現(xiàn)板溫的在線檢測，并能自動(dòng)校核輻射板溫計(jì)，進(jìn)行爐溫區(qū)域分布曲線繪制，實(shí)用性強(qiáng)，具有很高的推廣價(jià)值。以上所述實(shí)施例僅是為充分說明本實(shí)用新型而所舉的較佳的實(shí)施例，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，主要包括熱電偶、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制線和數(shù)據(jù)處理及控制單元；熱電偶卡套在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，熱電偶與電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過控制線連接到數(shù)據(jù)處理及控制單元，數(shù)據(jù)處理及控制單元用于控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行及接受熱電偶傳來的溫度檢測信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，還包括保護(hù)套管、 氣動(dòng)密封球閥和密封氮?dú)饨涌?；保護(hù)套管安裝在爐體及耐火材料層中的孔道內(nèi)壁，保護(hù)套管頂部伸入爐體內(nèi)腔，直到靠近帶鋼中心線的位置；氣動(dòng)密封球閥和密封氮?dú)饨涌诎惭b在在爐體外側(cè)的保護(hù)套管上；密封氮?dú)饨涌谠O(shè)置在氣動(dòng)密封球閥之下，并一直通入到保護(hù)套管中，用于密封和冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，還包括上位機(jī)和通訊總線；數(shù)據(jù)處理及控制單元通過通訊總線與上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括滑軌支架，滑動(dòng)小車，帶彈簧的固定銷軸，電動(dòng)馬達(dá)，鏈條輪軸，鏈條，限位開關(guān)；熱電偶通過帶彈簧的固定銷軸牢牢固定在滑動(dòng)小車上，并通過電動(dòng)馬達(dá)、鏈條輪軸和鏈條的帶動(dòng)在滑軌支架上上下移動(dòng)；限位開關(guān)裝在滑軌支架的上下兩側(cè)，對(duì)滑動(dòng)小車的移動(dòng)范圍進(jìn)行限制，下限位開關(guān)安裝位置要高于保護(hù)套管出口，并且兩限位開關(guān)距離要大于下限位開關(guān)至帶鋼表面的垂直距離。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，還包括焊縫檢測儀；焊縫檢測儀的焊縫信號(hào)通過控制線接入到數(shù)據(jù)處理及控制單元中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置，其特征在于，所述熱電偶采用簧片式或滾輪式熱電偶。
專利摘要本實(shí)用新型涉及板溫檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種接觸式板溫自動(dòng)檢測裝置。本實(shí)用新型主要包括熱電偶、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)和數(shù)據(jù)處理及控制單元，熱電偶卡套在電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)上，數(shù)據(jù)處理及控制單元控制電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推動(dòng)熱電偶接觸或遠(yuǎn)離帶鋼，實(shí)現(xiàn)對(duì)板溫的在線檢測，同時(shí)還能對(duì)輻射板溫計(jì)進(jìn)行在線校核。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)運(yùn)行，不影響產(chǎn)品表面質(zhì)量，測量準(zhǔn)確可靠，操作簡單方便安全。
文檔編號(hào)G01K15/00GK201955159SQ20102058541
公開日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者孫云鵬, 張凱, 強(qiáng)健, 陳惠敏 申請(qǐng)人:中冶南方工程技術(shù)有限公司