专利名称：连铸机结晶器钢水液位的检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及连铸机结晶器钢水液位检测领域，具体而言，涉及一种连铸机结晶器 钢水液位的检测装置。
背景技术：
中国专利申请CN1873384A披露了一种采用竖直安装的侧窗式长闪烁晶体作为接 受器的探测器件的连铸机结晶器钢水液位检测装置，在该检测装置中，长闪烁晶体一部分 以填充的氧化镁为反射层，另一部分以氟塑料为反射层，在氟塑料与长闪烁晶体之间填充 透明硅胶作光耦合剂。该检测装置可以通过提高长闪烁晶体的光子收集效率而提高钢水液 位检测的灵敏度。该检测装置的缺点是氧化镁反射层和透明硅胶光耦合剂因难以填充满而存在间 隙，当结晶器振动时，容易产生空洞，从而降低反射层的反射效率，另外，玻璃侧窗与长闪烁 晶体之间填充的透明硅胶光耦合剂在使用过程中容易产生塑性形变，从而降低了玻璃侧窗 的光子透射率，这些缺点影响钢水液位的检测灵敏度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种连铸机结晶器钢水液位的检测装置，该检 测装置具有较高的检测灵敏度。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连铸机结晶器钢水液位的检测装置， 该检测装置包括Y放射源，安装在结晶器的水箱内的源盒安装盒中；接受器，安装在结晶 器的水箱内的接受器安装盒中，接受器外壳内的探测器件为长轴竖直安装的侧壁设透明窗 的闪烁晶体；以及信号处理机，连接所述接受器；闪烁晶体的表面除透明窗的部分以外均
覆盖有反射膜。进一步地，反射膜为聚四氟乙烯生料带。进一步地，反射膜为银反射膜。进一步地，闪烁晶体与透明窗之间填充有硅胶垫。进一步地，透明窗的外侧设置有使透明窗与硅胶垫压紧的弹性件。进一步地，弹性件为波形弹簧。进一步地，闪烁晶体为以下任意一种碘化钠晶体、碘化铊晶体、碘化铯晶体、碘化 银晶体、BGO (锗酸铋)晶体、塑料闪烁体。进一步地，透明窗为玻璃窗。进一步地，玻璃窗为表面经过抛光处理的玻璃窗。采用上述结构的检测装置，具有以下有益效果1.在本发明中，闪烁晶体除透明窗口以外的表面以反射薄膜为反射层，使得反射 层与晶体表面之间密切接触而无间隙和空洞，从而增加了反射层的反射效率，提高了检测 的灵敏度。
2.闪烁晶体与透明窗之间设硅胶垫，透明窗外侧设弹性件，通过弹性件的弹性形 变可以弥补硅胶垫在使用过程中因发生的塑性形变产生的间隙，从而保证了侧窗的光子透 射率，提高了检测的灵敏度。3.在本发明中，接受器的结构和装配工艺简单，易于推广。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发 明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中图1示出了包含有本发明检测装置的结晶器系统的部分结构示意图；图2示出了本发明优选实施例的闪烁晶体结构示意图；以及图3示出了包括有图2所示闪烁晶体的接受器结构示意图。
具体实施例方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。目前，在炼钢领域通常采用Y射线来检测连铸机结晶器钢水液位，其工作原理 为放射源发射出的Y射线穿过被测钢液照射在接受器的闪烁晶体上，接受器将Y射线 与闪烁晶体作用产生的光子转换为电信号传送给信号处理机，钢水液位的变化可以引起Y 射线强度的变化，信号处理机对所接收到的信号进行处理后可得到钢水液位的高度值。图 1示出了包含有本发明检测装置的结晶器系统的部分结构示意图，如图1所示，该检测装置 包括Y放射源、接受器5和信号处理机(图中未示出)。Y放射源和接受器5分别位于钢 水液位6的两侧。γ放射源包括点源8和屏蔽的源盒9，点源8和屏蔽的源盒9均位于结 晶器3的水箱内的源盒安装盒10中，源盒9在结晶器水箱内由把手11定位。接受器5位 于结晶器3的水箱内的接受器安装盒2中，接受器5在接受器安装盒内由把手4定位。工 作时，源盒中的点源8位于接近结晶器3的一侧铜管7处，其发射出的γ射线穿过被测钢 水液位6对接近结晶器3的对面一侧铜管的接受器中的竖直安装的闪烁晶体进行照射，接 受器5将转换得到的电信号放大后经信号电缆1传送到信号处理机。图2示出了本发明优选实施例的闪烁晶体结构示意图。如图2所示，闪烁晶体5d 位于金属圆筒5bl中，在实施例中，闪烁晶体5d为碘化钠晶体，其侧壁设有玻璃窗5i，在玻 璃窗5i与闪烁晶体之间填充有硅胶垫5gl，在玻璃窗5i的外侧依次安装有波形弹簧5h、止 动垫圈5k和压紧螺母5j，该侧窗式闪烁晶体5d除玻璃窗口以外的表面缠绕有反射率高的 薄膜5c作为放射层，该反射率高的薄膜可采用聚四氟乙烯生料带或银反射膜，在竖直圆筒 的上端盖5al和下端盖5a2分别安装有聚四氟乙烯帽5e，上端盖5al和下端盖5a2与金属 外壳通过螺纹拧紧并用环氧胶5f粘牢，以固定和密封侧窗式闪烁晶体，图3示出了包括有图2所示闪烁晶体的接受器结构示意图。如图3所示，接受器5 由外壳和容纳于外壳内的内部部件组成，接受器5的外壳为L型，由竖直圆筒5b2和水平圆 筒5bl构成。接受器5的内部部件包括闪烁晶体5d、硅胶垫5g2、光电倍增管51、电子线路 板5m、接地弹簧5η、插座5q、插头5r，端盖5p、密封圈5ol、密封圈5o2和密封圈5o3。在本 实施例中，由于采用了侧窗式闪烁晶体，因而在接受器中省却了转向光导，缩短了接受器的 高度，因而可以应用更长的闪烁晶体来提高结晶器钢水液位检测的灵敏度和测程范围。本实施例中的闪烁晶体5d的长度可以覆盖钢水液位6检测的全测程R，其光子出射玻璃窗设 在晶体的侧壁上。Y射线与闪烁晶体作用产生的光子通过该出射窗口及作为光耦合材料的 硅胶片5gl射入轴线呈水平方位的光电倍增管51中。光子在光电倍增管中产生的电信号 由与之串接的电子线路板5m放大成形后经信号电缆传送到信号处理机(图中未示出)，信 号处理机对所接收到的信号进行处理后得到钢水液位6的高度值。在本实施例中，接受器5的装配过程如下对侧窗式闪烁晶体5d的玻璃窗部位进 行表面抛光，除玻璃窗以外的其它表面进行打磨，以使Y射线与闪烁晶体作用产生的光子 能顺利通过该玻璃窗。用反射率高的薄膜5c缠绕闪烁晶体窗口以外的表面作为反射层，然 后将带有反射膜的侧窗式闪烁晶体的玻璃窗口朝上装入接受器竖直圆筒中，在竖直圆筒的 上端盖和下端盖分别装上聚四氟乙烯帽5e，上端盖5al和下端盖5a2与金属外壳通过螺纹 拧紧并用环氧胶5f粘牢，以固定和密封侧窗式闪烁晶体5d。在闪烁晶体侧窗处依次安装硅 胶垫5gl、玻璃窗5i、波形弹簧5h、止动垫圈5k，再旋入压紧螺母5j，将光电倍增管51通过 硅胶垫5g2耦合到玻璃窗5i上，将带插针的光电倍增管一端插入带管座的电子线路板5m 上，将电子线路板5m上的引出线穿过接地弹簧5η、插座5q和插头5r，再将两侧加上密封圈 的端盖5p装在水平圆筒上5bl，从闪烁晶体到电子线路板的上述各部件以及防止晶体旋转 的聚四氟乙烯帽、密封圈(5ol、5o2、5o3)、插座5q、插头5r和端盖5p均位于接受器的外壳 内。该接受器结构简单，组装方便。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种连铸机结晶器钢水液位的检测装置，包括γ放射源，安装在所述结晶器的水箱内的源盒安装盒中；接受器，安装在所述结晶器的水箱内的接受器安装盒中，所述接受器外壳内的探测器件为长轴竖直安装的侧壁设透明窗的闪烁晶体；以及信号处理机，连接所述接受器；其特征在于，所述闪烁晶体的表面除所述透明窗的部分以外均覆盖有反射膜。
2.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述反射膜为聚四氟乙烯生料带。
3.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述反射膜为银反射膜。
4.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述闪烁晶体与所述透明窗之间填 充有硅胶垫。
5.根据权利要求4所述的检测装置，其特征在于，所述透明窗的外侧设置有使所述透 明窗与所述硅胶垫压紧的弹性件。
6.根据权利要求5所述的检测装置，其特征在于，所述弹性件为波形弹簧。
7.根据权利要求1所述的检测装置，其特征在于，所述闪烁晶体为以下任意一种碘化 钠晶体、碘化铊晶体、碘化铯晶体、碘化银晶体、BGO晶体、塑料闪烁体。
8.根据权利要求1至7任一项所述的检测装置，其特征在于，所述透明窗为玻璃窗。
9.根据权利要求8所述的检测装置，其特征在于，所述玻璃窗为表面经过抛光处理的 玻璃窗。
全文摘要
本发明提供了一种连铸机结晶器钢水液位的检测装置，该检测装置包括安装在结晶器水箱内的源盒安装盒中的γ放射源和安装在结晶器水箱内的接受器安装盒中的接受器以及信号处理机；其中，接受器外壳内的探测器件为长轴竖直安装的侧壁设有透明窗的闪烁晶体，该闪烁晶体除透明窗以外的表面均覆盖有反射膜。由于该检测装置的闪烁晶体的表面以覆盖的反射膜为反射层，使得反射层与晶体表面之间密切接触而无间隙和空洞，从而增加了反射层的反射效率，提高了检测的灵敏度。
文档编号B22D11/18GK101905301SQ201010235970
公开日2010年12月8日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者田志恒 申请人:田志恒;田陆