鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)及方法，其中系統(tǒng)包括水箱，水箱頂部開有排氣孔，內(nèi)部裝有氣化液；水箱的外壁包敷有隔熱材料，隔熱材料的外壁包敷有陶瓷纖維毯，包裹著陶瓷纖維毯的水箱四周及底面通過鋼板箱封裝；水箱內(nèi)設(shè)有一個(gè)空腔，該空腔中放置記錄儀，并填充有隔熱材料；鋼板箱一側(cè)開有接線口，熱電偶穿過接線口與記錄儀上的接線端子相連接。本發(fā)明的整個(gè)系統(tǒng)長時(shí)間在高溫環(huán)境下使用亦可保證水箱空腔內(nèi)的記錄儀安全可靠地采集數(shù)據(jù)，而不會(huì)被燒毀。且該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作維護(hù)方便，可以有效測定被加熱物件內(nèi)部或加熱環(huán)境中各測點(diǎn)的溫度。
【專利說明】鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱處理測試【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)及方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在鋼坯加熱爐生產(chǎn)過程中，被加熱鋼坯一般要經(jīng)過預(yù)熱、加熱和均熱三個(gè)熱處理階段，每個(gè)階段的爐溫是不同的，鋼坯內(nèi)部各位置的溫度隨時(shí)間的變化通過高溫輻射計(jì)或肉眼是無法判斷的，這樣一來操作人員及工藝人員無法有效了解加熱爐內(nèi)鋼坯的加熱質(zhì)量，不能很好地保證鋼坯是否按工藝曲線升溫，從而給加熱爐加熱制度優(yōu)化造成困難。對(duì)于有二級(jí)核心數(shù)學(xué)模型的加熱爐，由于無法獲得鋼坯內(nèi)各點(diǎn)的升溫歷程數(shù)據(jù)，也為模型關(guān)鍵參數(shù)修正提出了難題，從而無法很好實(shí)現(xiàn)加熱爐二級(jí)控制，不利于加熱爐節(jié)能降耗及提高控制水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中無法有效獲得鋼坯加熱爐中溫升數(shù)據(jù)的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作維護(hù)方便，可以有效測定被加熱物件內(nèi)部或加熱環(huán)境中各測點(diǎn)溫度的鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)及方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
提供一種鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)，包括水箱，所述水箱頂部開有排氣孔，內(nèi)部裝有氣化
液；
水箱的外壁包敷有隔熱材料，隔熱材料的外壁包敷有陶瓷纖維毯，包裹著陶瓷纖維毯的水箱四周及底面通過鋼板箱封裝；
水箱內(nèi)設(shè)有一個(gè)空腔，該空腔中放置記錄儀，并填充有隔熱材料；
鋼板箱一側(cè)開有接線口，熱電偶穿過接線口與記錄儀上的接線端子相連接。
[0005]本發(fā)明所述的鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)中，空腔設(shè)置在水箱一側(cè)，空腔底部和水箱內(nèi)壁之間設(shè)有支撐塊，用以支撐該空腔，空腔位于水箱一側(cè)的開口通過密封板封住，該密封板上設(shè)有開孔，熱電偶穿過該開孔與記錄儀連接。
[0006]本發(fā)明所述的鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)中，所述鋼板箱兩側(cè)焊接有多對(duì)螺母，鋼絲分別穿過相對(duì)應(yīng)的螺母的中心孔，將水箱頂部包敷的陶瓷纖維毯固定緊。
[0007]提供一種鋼坯溫度在線采集方法，包括以下步驟:
51、在待測溫度的鋼坯上切割出一個(gè)豁口，鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)固定于該豁口中，所述鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)為上述的系統(tǒng)；
52、在鋼坯上打孔，形成多個(gè)溫度測點(diǎn)；
53、將熱電偶插入鋼坯上各個(gè)溫度測點(diǎn)中；
54、將被測鋼坯送入加熱爐中加熱，記錄儀記錄熱電偶所采集的各個(gè)測點(diǎn)的溫升數(shù)
據(jù)；
55、鋼坯加熱結(jié)束后，將記錄儀從鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)取出，并通過計(jì)算機(jī)將所采集的溫度數(shù)據(jù)導(dǎo)出，以進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理分析。
[0008]本發(fā)明所述的方法中，在步驟S2和S3之間還包括步驟:
在各個(gè)測點(diǎn)旁焊接螺母，將熱電偶穿過螺母的中心孔后再執(zhí)行步驟S3。
[0009]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:本發(fā)明的鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)的水箱內(nèi)盛裝氣化液，利用其氣化潛熱將高溫環(huán)境傳入的絕大部分熱量通過水箱頂部的排氣孔帶走。該系統(tǒng)的水箱外采用雙層耐材保護(hù)，即內(nèi)層采用隔熱材料包敷，外層采用陶瓷纖維毯包敷，最外面用鋼板箱封裝，即使整個(gè)系統(tǒng)長時(shí)間在高溫環(huán)境下使用亦可保證水箱空腔內(nèi)的記錄儀安全可靠地采集數(shù)據(jù)，而不會(huì)被燒毀。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，成本低，操作維護(hù)方便，可以有效測定被加熱物件內(nèi)部或加熱環(huán)境中各測點(diǎn)的溫度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)的剖視圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)的俯視圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)的側(cè)視圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的水箱結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是利用本發(fā)明測試鋼坯溫度的示意圖；
圖6是利用本發(fā)明測試鋼坯溫度的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0012]本發(fā)明實(shí)施例鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)，如圖1所示，其主要包括水箱1、隔熱材料一 2.1、隔熱材料二 2.2、陶瓷纖維毯3、鋼板箱4、記錄儀6、鋼板箱4和熱電偶11。
[0013]如圖1所示，水箱I頂部開有排氣孔13，內(nèi)部裝有氣化液12，氣化液12 —般是水，利用其氣化潛熱將高溫環(huán)境傳入的絕大部分熱量通過水箱頂部的排氣孔13帶走。水箱I的外壁包敷有隔熱材料一 2.1，隔熱材料一 2.1的外壁包敷有陶瓷纖維毯3，陶瓷纖維毯3的外圍(四周及底面，不包括頂面)被鋼板箱4封裝，形成該系統(tǒng)的本體17 (如圖5、圖6所示)。由于隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)極低但所能承受的最高溫度并不高，一般900°C左右，而陶瓷纖維毯3導(dǎo)熱系數(shù)相對(duì)隔熱材料稍高但所能承受的最高溫度很高，可以達(dá)到1400°C左右，可以直接置于高溫環(huán)境中，所以采用內(nèi)層包覆隔熱材料，外層包覆陶瓷纖維毯的雙層結(jié)構(gòu)，隔熱效果最優(yōu)，從而使整個(gè)系統(tǒng)即使長時(shí)間在高溫環(huán)境下使用亦可保證水箱空腔內(nèi)的記錄儀6安全可靠地采集數(shù)據(jù)，而不會(huì)被燒毀。
[0014]水箱I內(nèi)有一個(gè)空腔14，用以放置記錄儀6及填充隔熱材料二 2.2。在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，如圖1所示，空腔14設(shè)置在水箱I的一側(cè)，空腔14底部和水箱I內(nèi)壁之間設(shè)有支撐塊5，支撐塊5用以支撐空腔14。空腔14內(nèi)放置記錄儀6，將其啟動(dòng)后，剩余部分用隔熱材料二 2.2填充，然后用密封板9封住。
[0015]如圖1、圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例在鋼板箱4的右側(cè)開有接線口 10，熱電偶11通過接線口 10向該系統(tǒng)本體17內(nèi)部依次穿過陶瓷纖維毯3、通過密封板9、再穿過隔熱材料二
2.2，然后與記錄儀6上的接線端子7相連接。
[0016]如圖4所示，鋼板箱4兩側(cè)焊接有若干對(duì)螺母15，鋼絲16兩端分別穿過相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)螺母15的中心孔，然后固定好，利用張力將水箱I頂部包敷的陶瓷纖維毯3固定緊。
[0017]利用上述實(shí)施例的鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)進(jìn)行鋼坯溫度在線采集的方法，其主要步驟包括:
51、若鋼坯厚度較大，首先在待測溫度的鋼坯18上切割出一個(gè)豁口19，豁口 19大小應(yīng)與系統(tǒng)本體17的長寬相一致，鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)嵌入豁口 19中，并固定好，亦可不必開豁口 19，而將鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)直接固定于鋼坯18側(cè)部；若鋼坯18厚度較小，亦可不必開豁口 19，而將鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)直接固定在鋼坯18上部即可。選用哪種方式，以保證鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)固定于鋼坯18上之后能夠順利通過加熱爐進(jìn)料端爐門，進(jìn)入加熱爐進(jìn)行加熱，完成加熱后能夠順利通過加熱爐出料端爐門出爐為準(zhǔn)。)
52、在鋼坯上打孔，形成多個(gè)溫度測點(diǎn)；本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，可在鋼坯18上打孔至要測量溫度的位置，形成第一測點(diǎn)8.1、第二測點(diǎn)8.2、第三測點(diǎn)8.3和第四測點(diǎn)8.4，第四測點(diǎn)8.4為測量鋼坯外部爐氣溫度用。
[0018]S3、將熱電偶11插入鋼坯上各個(gè)溫度測點(diǎn)中。
[0019]本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，在步驟S2和S3之間還可以在各測點(diǎn)旁焊接螺母15，然后將該系統(tǒng)本體17嵌入豁口 19內(nèi)，并固定好。將熱電偶11穿過螺母15的中心孔，然后插入至鋼坯18上各測點(diǎn)(第一測點(diǎn)8.1、第二測點(diǎn)8.2、第三測點(diǎn)8.3)內(nèi)，用以測量第四測點(diǎn)8.4處溫度的熱電偶11穿過螺母15的中心孔后使其朝上即可在鋼坯18加熱過程中測定爐氣溫度。
[0020]S4、將被測鋼坯18送入加熱爐中加熱，此時(shí)記錄儀6已經(jīng)開始記錄熱電偶11所采集的第一測點(diǎn)8.1、第二測點(diǎn)8.2、第三測點(diǎn)8.3、第四測點(diǎn)8.4的溫升數(shù)據(jù)。
[0021]S5、鋼坯18加熱結(jié)束后，空腔14內(nèi)的記錄儀6取出，然后與計(jì)算機(jī)連接即可將各測點(diǎn)(第一測點(diǎn)8.1、第二測點(diǎn)8.2、第三測點(diǎn)8.3、第四測點(diǎn)8.4)所采集的溫度數(shù)據(jù)導(dǎo)出，再進(jìn)行進(jìn)一步的處理分析。
[0022]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)，其特征在于，包括水箱，所述水箱頂部開有排氣孔，內(nèi)部裝有氣化液； 水箱的外壁包敷有隔熱材料，隔熱材料的外壁包敷有陶瓷纖維毯，包裹著陶瓷纖維毯的水箱四周及底面通過鋼板箱封裝； 水箱內(nèi)設(shè)有一個(gè)空腔，該空腔中放置記錄儀，并填充有隔熱材料； 鋼板箱一側(cè)開有接線口，熱電偶穿過接線口與記錄儀上的接線端子相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)，其特征在于，空腔設(shè)置在水箱一側(cè)，空腔底部和水箱內(nèi)壁之間設(shè)有支撐塊，用以支撐該空腔，空腔位于水箱一側(cè)的開口通過密封板封住，該密封板上設(shè)有開孔，熱電偶穿過該開孔與記錄儀連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)，其特征在于，所述鋼板箱兩側(cè)焊接有多對(duì)螺母，鋼絲分別穿過相對(duì)應(yīng)的螺母的中心孔，將水箱頂部包敷的陶瓷纖維毯固定緊。
4.一種鋼坯溫度在線采集方法，其特征在于，包括以下步驟: 51、在待測溫度的鋼坯上切割出一個(gè)豁口，鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)固定于該豁口中，所述鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)為權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)； 52、在鋼坯上打孔，形成多個(gè)溫度測點(diǎn)； 53、將熱電偶插入鋼坯上各個(gè)溫度測點(diǎn)中； 54、將被測鋼坯送入加熱爐中加熱，記錄儀記錄熱電偶所采集的各個(gè)測點(diǎn)的溫升數(shù)據(jù)； 55、鋼坯加熱結(jié)束后，將記錄儀從鋼坯溫度在線采集系統(tǒng)取出，并通過計(jì)算機(jī)將所采集的溫度數(shù)據(jù)導(dǎo)出，以進(jìn)行進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理分析。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，在步驟S2和S3之間還包括步驟: 在各個(gè)測點(diǎn)旁焊接螺母，將熱電偶穿過螺母的中心孔后再執(zhí)行步驟S3。
【文檔編號(hào)】G01K7/02GK103439019SQ201310384076
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】段廣東, 趙磊, 李衛(wèi)杰 申請(qǐng)人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司