方圆坯连铸结晶器锥度检测仪的制作方法

方圆坯连铸结晶器锥度检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种方圆坯连铸结晶器锥度检测仪，包括设置在结晶器上的采样系统。所述采样系统包括摇臂、可调节摇臂支座、一体化伸缩钢丝绳、可调节测量框架和测量体，所述摇臂安装在所述可调节摇臂支座上，所述可调节摇臂支座固定在结晶器的上方，所述一体化伸缩钢丝绳将所述可调节测量框架竖直悬挂并连接至所述摇臂，所述测量体固定于所述可调节测量框架内，所述测量体至少两个面上设有感应相对应的结晶器的内壁的传感器。本实用新型的方圆坯连铸结晶器锥度检测仪采用摇臂和具有多个传感器的测量体的采样系统来执行对结晶器的采样测量，既能应用于圆坯结晶器锥度的测量，也能应用于方坯结晶器锥度的测量。
【专利说明】方圆坯连铸结晶器锥度检测仪
【【技术领域】】
[0001]本实用新型涉及钢铁冶金【技术领域】用的测量仪器，更确切地说涉及一种方圆坯连铸结晶器锥度检测仪。
【【背景技术】】
[0002]结晶器是一个水冷的钢锭模，是连铸机非常重要的部分。钢液在结晶器内冷却，初步凝结成型，且形成一定的坯壳厚度。这一过程是在坯壳与结晶器壁连续，相对运动下进行的。
[0003]由于结晶器的振动过程中钢水对结晶器内壁的冲击，这样就会对结晶器的内壁产生摩擦，从而导致结晶器内壁的逐渐薄弱，由此，需要研制一种测量装置测量结晶器开口尺度大小，以保证结晶器能在合适的情况下继续工作。同时，定时测量结晶器的锥度也可以防止因结晶器疲劳运作而造成重大的人员及财产损失。
[0004]目前，国内外所使用的方坯锥度仪主要是有带拉环的小车型方坯锥度仪。方坯锥度仪是通过在结晶器铜管内壁或一侧用手匀速拉动测量小车，测量小车上的高精度位移传感器对铜管内壁变化值进行测量得出锥度值。
[0005]小车型方坯锥度仪由于测量体尺寸固定，只适用于一定尺寸范围内的结晶器。而且其采用的测量方式，由于只有一个面安装传感器且只安装一个，不能同时得出所需测量结晶器内多个面，也不能得出结晶器测量面的锥度曲线与平整度曲线。此外，这种测量方式要求用户用手拉着测量小车上的拉环控制测量小车的运动曲线，不能自动测量，给用户造成很大不便。
[0006]现有的连铸结晶器锥度`仪只能测量方坯或者圆坯，不能同时具备测量不同类型结晶器的功能，上述小车型方坯锥度仪也不例外。
[0007]由于方圆坯连铸结晶器的锥度对坯壳质量和结晶器热传导性能的重要影响，迫切需要能准确、方便测量锥度且直观表现锥度变化情况的方圆坯锥度仪检测产品，小车型方坯锥度仪的使用和通用性大大降低。
【实用新型内容】
[0008]有鉴于此，为克服现有技术的上述不足，本实用新型提供一种方圆坯连铸结晶器锥度检测仪，同时适用于圆坯连铸结晶器和方坯连铸结晶器的锥度检测。
[0009]一种方圆坯连铸结晶器锥度检测仪，包括设置在结晶器上采样系统。所述采样系统包括摇臂、可调节摇臂支座、一体化伸缩钢丝绳、可调节测量框架和测量体，所述摇臂安装在所述可调节摇臂支座上，所述可调节摇臂支座固定在结晶器的上方，所述一体化伸缩钢丝绳将所述可调节测量框架竖直悬挂并连接至所述摇臂，所述测量体固定于所述可调节测量框架内，所述测量体至少两个面上设有感应相对应的结晶器的内壁的传感器。
[0010]在其中至少一个优选实施例中，所述方圆坯连铸结晶器锥度检测仪还包括手持控制设备，所述手持控制设备通过USB接口线与所述测量体相连。[0011]在其中至少一个优选实施例中，所述方圆坯连铸结晶器锥度检测仪还包括上位机，所述上位机通过USB接口线与所述测量体相连。
[0012]在其中至少一个优选实施例中，所述采样系统还包括编码器，所述编码器获取所述测量体在竖直方向移动的距离值。
[0013]在其中至少一个优选实施例中，所述测量体将下放所述一体化伸缩钢丝绳过程中每个位置所采样的数据实时地采集并传输至所述上位机，所述上位机据此显示各个面的锥度曲线及平整度曲线。
[0014]在其中至少一个优选实施例中，所述手持控制设备控制所述测量体工作并控制所述编码器读取所述测量体上升的距离值，所述测量体将下放所述一体化伸缩钢丝绳过程中每个位置所采样的数据实时地采集并传输至所述手持控制设备，所述手持控制设备据此显示当前位置的锥度值。
[0015]本实用新型的方圆坯连铸结晶器锥度检测仪采用摇臂和具有多个传感器的测量体的采样系统来执行对结晶器的采样测量，具有以下优点:(I)本实用新型的结晶器锥度检测仪既能应用于圆坯结晶器锥度的测量，也能应用于方坯结晶器锥度的测量；(2)通过调节所述可调节测量框架的大小，可使结晶器锥度检测仪应用于测量不同尺寸的结晶器的锥度；(3)测量体的多个面上都安装有传感器，所装传感器均与结晶面接触，使测量体能同时测量结晶器内各个面的锥度，具备多方位测量功能；(4)无需在结晶器内用手拉动测量体控制其运动曲线，测量体自动完成数据的扫描并上传显示，整个测量过程自动完成。
【【专利附图】

【附图说明】】
[0016]图1为采用本实用新型的优选实施例的方圆坯连铸结晶器锥度检测仪的模块结构示意图。
[0017]图2为图1中的采样系统的结构示意图。
[0018]图3为图2中的可调节摇臂支座的结构示意图。
[0019]图4为图2中的装有测量体的可调节测量框架的结构示意图。
【【具体实施方式】】
[0020]为更好地理解本实用新型，以下将结合附图和具体实例对本实用新型进行详细的说明。
[0021]请结合参阅图1，本实用新型的优选实施例的方圆坯连铸结晶器锥度检测仪的整体模块结构如图中所示。该方圆坯连铸结晶器锥度检测仪包括采样系统100、USB接口线200、手持控制设备300和上位机400。采样系统100是主要的测量执行机构，负责对待测体(方圆坯连铸结晶器)进行采样。采样系统100通过USB接口线200分别与手持控制设备300和上位机400相连。通过USB接口线200，手持控制设备300对采样系统100进行控制，上位机400接收采样系统100得到的测量数据并进行处理和进一步的加工。
[0022]请结合参阅图2至图4，方圆坯连铸结晶器锥度检测仪的主要机械部分为采样系统100，采样系统100设置在结晶器500上。采样系统100主要包括摇臂110、可调节摇臂支座120、一体化伸缩钢丝绳130、可调节测量框架140和测量体150。摇臂110安装在可调节摇臂支座120上，可调节摇臂支座120固定在方圆坯连铸结晶器500的上方。一体化伸缩钢丝绳130将可调节测量框架140竖直悬挂起来并与摇臂110相连接。测量体150固定于可调节测量框架140内，测量体150的多个面上设有传感器，分别感应与各个面相对应的结晶器500的内壁的变化。通过调节可调节测量框架140大小，可使系统对不同尺寸的结晶器进行测量。测量体150可通过USB接口线200与上位机400或者与手持控制设备300连接。
[0023]当准备测量时，操作员先将测量体150先放置在基点位置(即初始位置，此位置根据客户需要自己选择)，待测量体150处于稳定状态时，按下防尘罩上的拨码开关，开启测量体150测量。摇动可调节摇臂支座120上的摇臂110，编码器(图未示)会获取测量体150在竖直方向移动的距离值。测量体150移动过程中，位于测量体150各个面的传感器不停地采集该面相对的结晶器500的内壁的数据。测量体150所获取的本身内置的传感器的数据与编码器所测的竖直方向上的距离值传送至手持控制设备300，并在手指控制设备300上显示出锥度值。或者，测量体150所获取的本身内置的传感器的数据与编码器所测的竖直方向上的距离值，也可传输给上位机400显示出结晶器50内壁各点的锥度曲线及结晶器500的内壁的平整度曲线图。
[0024]测量体150可选择地与上位机400或者手持控制设备300联合工作。
[0025]若测量体150与上位机400联合工作，在一体化伸缩钢丝绳130往下放的过程中，测量体150随之深入结晶器500内，测量体150将下放过程中每个位置所采样的数据实时地采集处理并与上位机400进行通信，上位机400显示各个面的锥度曲线及平整度曲线。
[0026]若测量体150与手持控制设备300联合工作，手持控制设备300与测量体150通信获取数据。手持控制设备300控制测量体150的工作，控制编码器6读取测量体150上升的距离值。待测量体150放置平稳后，按照手持控制设备300的显示提示设置基点位置开始测量，手持控制设备300动态或者静态显示当前位置与基点位置的锥度值。此外，还可以通过按下手持控制设备300上的电量检测按键显示出测量体150内置电池的电量及手持控制设备300本身电池的电量。各面锥度值分别对应手持控制设备300的表面所标数字所指面的锥度值，并且上位机400上各个面的锥度和平整度的曲线图与所测量面的对应关系在悬挂可调节测量框架140的防尘罩上有标注。
[0027]通过以上详细说明可知，与现有的结晶器锥度仪相比，本实用新型的结晶器锥度检测仪至少具有以下优点:
[0028]( I)本实用新型的结晶器锥度检测仪既能应用于圆坯结晶器锥度的测量，也能应用于方坯结晶器锥度测量；
[0029](2)通过调节所述可调节测量框架的大小，可使结晶器锥度检测仪应用于测量不同尺寸的结晶器的锥度；
[0030](3)测量体的多个面上都安装有传感器，所装传感器均与结晶面接触，使测量体能同时测量结晶器内各个面的锥度，具备多方位测量功能；
[0031](4)无需在结晶器内用手拉动测量体控制其运动曲线，测量体自动完成数据的扫描并上传显示，整个测量过程自动完成。
[0032]综上所述，本实用新型的方圆坯连铸结晶器锥度仪的结构灵活、适用性强、自动化程度高，既可通过手持式控制设备读取锥度值，也可通过上位机直接观察结晶面内各点锥度值动态曲线与各结晶面平整度曲线，适用于方圆坯连铸结晶器内各面锥度的测量，为用户提交锥度调整报告提供重要依据。
[0033]以上所述实施示例仅表达了本实用新型的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种方圆坯连铸结晶器锥度检测仪，包括设置在结晶器上采样系统，其特征在于:所述采样系统包括摇臂、可调节摇臂支座、一体化伸缩钢丝绳、可调节测量框架和测量体，所述摇臂安装在所述可调节摇臂支座上，所述可调节摇臂支座固定在结晶器的上方，所述一体化伸缩钢丝绳将所述可调节测量框架竖直悬挂并连接至所述摇臂，所述测量体固定于所述可调节测量框架内，所述测量体至少两个面上设有感应相对应的结晶器的内壁的传感器。
2.根据权利要求1所述的方圆坯连铸结晶器锥度检测仪，其特征在于:所述方圆坯连铸结晶器锥度检测仪还包括手持控制设备，所述手持控制设备通过USB接口线与所述测量体相连。
3.根据权利要求1所述的方圆坯连铸结晶器锥度检测仪，其特征在于:所述方圆坯连铸结晶器锥度检测仪还包括上位机，所述上位机通过USB接口线与所述测量体相连。
4.根据权利要求2或3中任一项所述的方圆坯连铸结晶器锥度检测仪，其特征在于:所述采样系统还包括编码器，所述编码器获取所述测量体在竖直方向移动的距离值。
5.根据权利要求4所述的方圆坯连铸结晶器锥度检测仪，其特征在于:所述测量体将下放所述一体化伸缩钢丝绳过程中每个位置所采样的数据实时地采集并传输至所述上位机，所述上位机据此显示各个面的锥度曲线及平整度曲线。
6.根据权利要求4所述的方圆坯连铸结晶器锥度检测仪，其特征在于:所述手持控制设备控制所述测量体工作并控制所述编码器读取所述测量体上升的距离值，所述测量体将下放所述一体化伸缩钢丝绳过程中每个位置所采样的数据实时地采集并传输至所述手持控制设备，所述手持控制设备据此显示当前位置的锥度值。
【文档编号】G01B21/22GK203489867SQ201320630691
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】高军, 金靖芳, 辛小伙 申请人:武汉中飞扬测控工程有限公司