專(zhuān)利名稱(chēng)：熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫狀態(tài)下連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冶金領(lǐng)域的生產(chǎn)過(guò)程中，高溫狀態(tài)下鑄坯的表面質(zhì)量是鑄坯質(zhì)量的重要指示之一，鑄坯表面的缺陷性質(zhì)及程度是判斷鑄坯是否合格的重要依據(jù)。由于連鑄坯的熱送溫度達(dá)900°C以上，因此無(wú)法用肉眼直接檢查其表面質(zhì)量，更無(wú)法檢查其內(nèi)在質(zhì)量。隨著連鑄坯熱裝熱送技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，為避免廢連鑄坯毫無(wú)意義的繼續(xù)加工，保證正常的生產(chǎn)節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量連鑄坯的熱送熱軋以及降低生產(chǎn)成本，對(duì)連鑄坯表面缺陷進(jìn)行在線檢測(cè)的要求也愈顯迫切。高溫狀態(tài)下連鑄坯表面質(zhì)量的在線檢測(cè)技術(shù)受到各企業(yè)以及科研院所的高度重 視，而且都在競(jìng)相研發(fā)中。目前，高溫狀態(tài)下連鑄坯表面缺陷的檢測(cè)技術(shù)主要有渦流檢測(cè)和無(wú)損探傷檢測(cè)等。其中，渦流檢測(cè)技術(shù)中的渦流檢測(cè)裝置主要由高溫探頭、渦流探傷儀、機(jī)械掃描裝置和檢測(cè)結(jié)果記錄裝置組成。由于該裝置反應(yīng)遲緩、安裝復(fù)雜及判別準(zhǔn)確率低等原因，所以未見(jiàn)成功應(yīng)用案例。而無(wú)損探傷檢測(cè)是先沿鑄坯拉速方向上掃描高溫鑄坯橫向的表面距離，測(cè)量鑄坯運(yùn)行方向上及橫向方向上距離的二維點(diǎn)陣。再將距離的二維點(diǎn)陣轉(zhuǎn)換為距離點(diǎn)陣二維圖，最后對(duì)二維圖進(jìn)行圖像處理，從而識(shí)別表面缺陷的形態(tài)。該裝置也因系統(tǒng)可靠性和準(zhǔn)確率等因素，未成功用于實(shí)際工程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于視頻技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)，能夠準(zhǔn)確可靠地對(duì)熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量進(jìn)行在線檢測(cè)的檢測(cè)系統(tǒng)。為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括內(nèi)部裝有工業(yè)級(jí)攝像機(jī)的攝像機(jī)防護(hù)套、內(nèi)部裝有對(duì)所述工業(yè)級(jí)攝像機(jī)進(jìn)行補(bǔ)光的光源防護(hù)套、用于為攝像機(jī)提供電源，控制壓縮空氣供給以及視頻信號(hào)傳輸?shù)默F(xiàn)場(chǎng)控制箱、用于放置控制箱、通訊設(shè)備以及穩(wěn)壓電源等設(shè)備的室內(nèi)機(jī)柜、用于對(duì)工業(yè)級(jí)攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行處理的工業(yè)計(jì)算機(jī)、用于顯示工業(yè)計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果的顯示器和用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)的報(bào)警裝置。所述的攝像機(jī)防護(hù)套具有水冷氣封式防護(hù)結(jié)構(gòu)，其夾層內(nèi)通有冷卻水，其前端設(shè)置有耐高溫窗口，該耐高溫窗口的前表面通過(guò)壓縮空氣進(jìn)行吹掃。所述的壓縮空氣進(jìn)口壓力為O. 40 O. 6MPa、進(jìn)口溫度彡35°C，所述的冷卻水的進(jìn)口壓力為O. 20 O. 4MPa、進(jìn)口溫度< 45°C。所述的現(xiàn)場(chǎng)控制箱內(nèi)設(shè)置有用于為攝像機(jī)提供穩(wěn)定工作電源的電源控制單元、用于視頻信號(hào)傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備、用于控制壓縮空氣供給和流量調(diào)節(jié)的球閥以及用于用于用于視頻信號(hào)傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備。所述的用于視頻信號(hào)傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備包括光端機(jī)、終端盒和用于視頻信號(hào)傳輸?shù)墓饫|。本發(fā)明的檢測(cè)系統(tǒng)解決了在熱態(tài)下實(shí)時(shí)檢測(cè)連鑄鋼坯表面缺陷的難題，通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行分析，能直觀地檢測(cè)到鋼坯表面的缺陷并及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，從而避免了毫無(wú)意義的繼續(xù)加工，降低了能耗，降低了生產(chǎn)成本。


圖I是本發(fā)明的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示，該檢測(cè)系統(tǒng)主要由攝像機(jī)防護(hù)套I、光源防護(hù)套2、現(xiàn)場(chǎng)箱3、室內(nèi)機(jī)柜4、顯示器5、工業(yè)計(jì)算機(jī)6、報(bào)警裝置7以及各種電纜組成。攝像機(jī)防護(hù)套I用于攝像機(jī)及鏡頭的防護(hù)，為水冷氣封式防護(hù)結(jié)構(gòu)，防護(hù)套的冷卻介質(zhì)為O. 20 O. 4MPa的冷卻水，冷卻水進(jìn)口溫度彡45°C，用于防止防護(hù)套內(nèi)溫度過(guò)高，確保攝像機(jī)正常工作。防護(hù)套前端為耐高溫窗口，耐高溫窗口前端采用壓縮空氣形成氣幕來(lái)防止窗口積灰，以確保攝像機(jī)成像清晰，壓縮空氣進(jìn)口壓力為O. 40 O. 6MPa、進(jìn)口溫度(35°C。具有耐高溫鏡頭的工業(yè)級(jí)攝像機(jī)(圖中未示)安裝在防護(hù)套內(nèi)，通過(guò)防護(hù)套I前端壓縮空氣的吹掃來(lái)保證攝像機(jī)正常的工作環(huán)境。由于連鑄鋼坯的溫度較高并有熱輻射，為保證成像質(zhì)量，需要對(duì)鋼坯表面用強(qiáng)光照射，因此需采用照射光源進(jìn)行補(bǔ)光。補(bǔ)光設(shè)備(圖中未示)安裝在光源防護(hù)套2內(nèi)，光源防護(hù)套2同樣采用水冷氣封式防護(hù)結(jié)構(gòu)，其前端為耐高溫窗口。為確保補(bǔ)光設(shè)備的正常工作，光源防護(hù)套2同樣為水冷氣封式結(jié)構(gòu),用冷卻水對(duì)光源防護(hù)套2進(jìn)行冷卻，用壓縮空氣在耐高溫窗口前形成氣幕來(lái)防止窗口積灰。壓縮空氣進(jìn)口壓力為O. 40 O. 6MPa、進(jìn)口溫度彡35°C。冷卻水的進(jìn)口壓力為O. 20 O. 4MPa、進(jìn)口溫度<45°C?，F(xiàn)場(chǎng)箱3內(nèi)設(shè)置有視頻光端機(jī)、電源控制器、控制球閥以及視頻轉(zhuǎn)換板。電源控制器用于為攝像機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源，視頻光端機(jī)用于傳輸視頻設(shè)備以及其它數(shù)據(jù)，控制球閥用于控制冷卻氣體的供給和流量調(diào)節(jié)。電源控制器用于為攝像機(jī)和視頻光端機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源；球閥用于冷卻氣體的供給和流量控制；視頻光端機(jī)用于將圖像信號(hào)從現(xiàn)場(chǎng)傳輸?shù)娇刂剖摇Ｓ捎谶B鑄生產(chǎn)線車(chē)間內(nèi)環(huán)境惡劣，各種電磁干擾源較多，所以視頻信號(hào)的傳輸采用單膜光纜，以確保圖像的傳輸質(zhì)量。工業(yè)計(jì)算機(jī)6內(nèi)安裝有視頻圖像處理系統(tǒng)，用以對(duì)所采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并將實(shí)時(shí)視頻畫(huà)面和處理結(jié)果(缺陷的大小、類(lèi)型及分布等)顯示在顯示器5上。所述的處理結(jié)果包括連鑄鋼坯表面缺陷的大小、類(lèi)型及分布等。當(dāng)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)鑄坯表面具有缺陷時(shí)，報(bào)警裝置7會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)反饋報(bào)警信號(hào)，以便工作人員能夠及時(shí)進(jìn)行處理。室內(nèi)機(jī)柜4的作用放置控制箱、通訊設(shè)備以及穩(wěn)壓電源等設(shè)備。在使用時(shí)，先將攝像機(jī)防護(hù)套I、光源防護(hù)套2安裝在現(xiàn)場(chǎng)的合適位置，然后將攝像機(jī)、投光光源調(diào)試好，確保成像清晰，接通電源水源和氣源，系統(tǒng)即可正常工作。攝像機(jī)采集到的圖像信號(hào)通過(guò)視頻光端機(jī)(發(fā)射端)，把視頻電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào)。視頻光信號(hào)通過(guò)光端機(jī)(發(fā)射端)和光纜傳輸?shù)街醒肟刂剖?，室?nèi)光端機(jī)(接收端)接到視頻光信號(hào)后， 再還原成視頻電信號(hào)給工控機(jī)。這樣就完成了圖像信號(hào)的傳輸過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括內(nèi)部裝有工業(yè)級(jí)攝像機(jī)的攝像機(jī)防護(hù)套、內(nèi)部裝有對(duì)所述工業(yè)級(jí)攝像機(jī)進(jìn)行補(bǔ)光的光源防護(hù)套、用于為攝像機(jī)提供電源，控制壓縮空氣供給以及視頻信號(hào)傳輸?shù)默F(xiàn)場(chǎng)控制箱、用于放置控制箱、通訊設(shè)備以及穩(wěn)壓電源等設(shè)備的的室內(nèi)機(jī)柜、用于對(duì)工業(yè)級(jí)攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行處理的工業(yè)級(jí)計(jì)算機(jī)、用于顯示工業(yè)計(jì)算機(jī)處理結(jié)果的顯示器和用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)的報(bào)警裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的攝像機(jī)防護(hù)套為水冷氣封式防護(hù)結(jié)構(gòu)，其夾層內(nèi)通有冷卻水，其前端設(shè)置有耐高溫窗口。該耐高溫窗口的前表面通過(guò)壓縮空氣氣幕進(jìn)行吹掃保護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的壓縮空氣進(jìn)口壓力為O. 40 O. 6MPa、進(jìn)口溫度彡35°C ;所述的冷卻水的進(jìn)口壓力為O. 20 O.4MPa、進(jìn)口溫度彡 45°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的現(xiàn)場(chǎng)控制箱內(nèi)設(shè)置有用于為攝像機(jī)提供穩(wěn)定工作電源的電源控制單元、用于視頻信號(hào)傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備、用于控制壓縮空氣供給和流量調(diào)節(jié)的球閥以及用于用于視頻信號(hào)傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的用于視頻信號(hào)傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備包括光端機(jī)、終端盒和用于視頻信號(hào)傳輸?shù)墓饫|。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)，包括內(nèi)部裝有工業(yè)級(jí)攝像機(jī)的攝像機(jī)防護(hù)套、內(nèi)部裝有對(duì)所述工業(yè)級(jí)攝像機(jī)進(jìn)行補(bǔ)光的光源防護(hù)套、用于為攝像機(jī)提供電源，控制壓縮空氣供給以及視頻信號(hào)傳輸?shù)默F(xiàn)場(chǎng)控制箱、用于放置控制箱、通訊設(shè)備以及穩(wěn)壓電源等設(shè)備的室內(nèi)機(jī)柜、用于對(duì)工業(yè)級(jí)攝像機(jī)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行處理的工業(yè)計(jì)算機(jī)、用于顯示工業(yè)計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果的顯示器和用于發(fā)出報(bào)警信號(hào)的報(bào)警裝置。該檢測(cè)系統(tǒng)解決了在熱態(tài)下實(shí)時(shí)檢測(cè)連鑄鋼坯表面缺陷的難題，通過(guò)對(duì)實(shí)時(shí)采集的視頻信號(hào)進(jìn)行分析，能直觀地檢測(cè)到鋼坯表面的缺陷并及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，從而避免了毫無(wú)意義的繼續(xù)加工，降低了能耗，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)G01N21/88GK102954966SQ20111023865
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者張海根 申請(qǐng)人:天津市三特電子有限公司