测量装置制造方法

测量装置制造方法
【专利摘要】一种测量装置，其用于在线对钢板的宽厚进行测量，包括：支架，超声波发射源，超声波接收源，计算处理设备，其通过数据线分别连接超声波发射源和超声波接收源，其可以根据超声波发射源和超声波接收源的相对位置、射线角度计算出钢板的厚度；测量装置还包括后处理冷却装置，可根据测量结果直接对钢板进行冷却处理。测量装置的精度高，方便快捷，冷却装置能耗低，除鳞效果好。
【专利说明】测量装置
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种测量装置，尤其涉及一种在线钢板宽厚测量装置。
【背景技术】
[0002]在冶金领域，通常涉及到对钢板的厚度进行测量。当板材工件的厚度尺寸非常重要时，通常会对其尺寸进行检测。此时，检测的快速性、准确性显得尤为重要。
[0003]常见测量装置一般为接触式测量装置，常用的检测工具有百分尺、游标卡尺等，检测方式采用人工检测。如果对于处于不同温度和状态下的钢板，传统的接触式测量装置并不可靠。假如钢板处理高温状态时，对其测量变得不可能。而对于非接触式的测量装置，目前还处于研究的空白领域。另外，对于在线对钢板的厚度测量后，如何对钢板进一步处理，目前国内外也没有可借鉴的经验。

【发明内容】

[0004]本申请提供一种结构简单、检测快速、检测精度高的钢板宽厚测量装置，并且可以进一步根据测量结果采用合适的方法对钢板进行后处理。
[0005]测量的原理主要 依据超声波对固体介质有较强的穿透性，并且在介质中传播的距离较远的特性，采用超声波原理对钢板进行测量。
[0006]本申请首先提供一种宽厚测量装置，包括:支架，位于钢板上方，其上标记有刻度。
[0007]超声波发射源,其用来将超声波射线辐射到钢板的一点上。
[0008]超声波接收源，其用于接收从钢板反射回来的超声波射线。
[0009]超声波发射源和超声波接收源安装在支架上，并且可以在水平方向上移动，并且应处于同一垂直的平面之内。
[0010]计算处理设备:通过数据线分别连接超声波发射源和超声波接收源，其可以通过超声波发射源和超声波接收源的相对位置、射线角度计算出钢板的厚度。
[0011]计算的方法是显而易见的，在此仅做简单说明。由于超声波在各介质中传播时，折射角和反射角的关系满足折射定律，即波穿过两个各向同性介质的分界而时，波的传播方向改变，并且满足:入射角i的正弦除以波在第一种介质的速度等于折射角Θ的正弦除以波在第二种介质的速度。如果定义α为入射角，α ’为反射角，β为透射角，Sina / vl =sina ^ / Vl=Sin β / ν2 = P式则说明入射角等于反射角，投射角的大小决定于介质Wl，W2的速度vl，v2之比；而且在一个界面上对入射波、反射波和投射波来说具有相同的射线参数P。上述方法在此并不需要更详细的解释说明。
[0012]下面简要说明测量的方法:首先固定超声波发射源至位置A，然后将超声波发射源打开，以30-75度的角度向钢板发射超声波,超声波在钢板上表面发生反射,超声波经反射后到达位置B，此时如果将超声波接收源置于位置B，可以接收到超声波信号。实际中，我们除了可以在位置B接收到超声波信号外，还可以在位置C接收到超声波信号，这是由于自超声波发射源发出的超声波，一部分在钢板上表面发生反射，另一部分超声波可以穿透钢板到达钢板的下表面，从而在下表面发生反射现象，因此，在位置C也可以接收到超声波信号。计算处理设备可以根据A点位置、B点位置以及C点位置的位差，以及超声波自发射源所射出的角度，即可通过计算处理设备得到钢板的厚度。
[0013]以α为入射角，β为折射角，vl为超声波在介质一中的速度，ν2是超声波在介质二中的速度，根据折射定律sina / vl=sin0 / v2,因此，由超声波发射源射出的超声波在各介质中经历反射和折射最终返回到超声波接收源，这样，在支架上移动超声波接收源，就可以得到超声波返回点的时间，即可得到超声波在B点和C点的返回时间，Tb和T。。根据公式d=c Atcose / 2，即可计算得到钢板的厚度d，其中c为超声波在各介质层中传播的速度，Θ是超声波进入到各介质层时与法线的夹角，At是在各介质层中传播的时间。
[0014]其中，超声波发射源、超声波接收源，其工作频率可选范围为1ΜΗζ-5ΜΗζ，入射角和接收角的范围为30-75度的区间范围内。通过调节超声波接收源的位置，直至超声波接收源可以接收到来自超声波发射源的信号，此时，计算处理设备可以根据超声波在不同介质中的速度、超声波发射源和超声波接收源的位置、超声波发射源与水平方向的入射角度、超声波接收源与水平方向的接收角度，计算出其中介质层的厚度，即钢板的厚度。
[0015]另外，在测量过程中，由于钢板表面的不均匀性，其得到的结果可能不准确，因此，为了减轻或避免干扰因素，可以进行复数次测量，并对其平均值进行计算，从而得到更精确的结果。
[0016]使用该测量装置，其一不必破坏钢板的结构，并且可以随时测量，瞬间得到结果。其可以广泛应用于热轧钢板的在线测量。
[0017]本申请的目的之二在于得到钢板的厚度后，可以根据所测量的结果对钢板进行后处理，后处理所使用的装置可以是冷却装置，也就是说对经过粗轧后钢板进行厚度测量，然后再根据测量结果选择合适的工艺参数对钢板进行处理。
[0018]作为冷却装置上必不可少的部件之一“喷嘴”，我们有目地的选用雾化冷却喷嘴，该喷嘴在本领域具有常规的理解，并无特殊含义。选用雾化冷却喷嘴的目的在于为避免选用水流直接对钢板处理时易产生的不稳定性，且雾化冷却喷嘴具有较高的可控性。因此，如无特殊说明，所有出现的喷嘴均为雾化冷却喷嘴。
[0019]为了便于控制冷却过程的速率和稳定性，冷却装置的基本设置方式为包括上、下两侧冷却设备。即上侧冷却设备，用于在冷却区间段对热轧钢板的上表面进行冷却；下侧冷却设备，用于在冷却区间段对热轧钢板的下表面进行冷却。在上、下侧冷却设备上均匀设置有若干个雾化冷却喷嘴，喷嘴的数量、喷嘴之间的间隔距离并无明确的限定，保持喷嘴间的间距相同即可，比如数量可控制在10-100范围内，工业上直接选用现有企业中的设备即可，另外，还需要保证上、下两侧冷却设备上的雾化冷却喷嘴在垂直方向上一一对应。
[0020]一般来说，热轧钢板在刚进入冷却段时，如果仅使用雾化冷却喷嘴对钢板进行降温时，仍然不能避免头部和尾部相当于有三面同时与冷却水接触的问题，致使头部和尾部的冷却速度高于中间段的冷却速度，当降温速度无法保持一致时，即会产生钢板组织、性能上的差异性。
[0021]换言之，就是在钢板进行冷却段时，通过控制热轧钢板头部、尾部和中间段冷却时的冷却水量，减小热轧钢板头部、尾部与中间段的温差，提高整块热轧钢板降温速率的一致性。[0022]具体采取的手段包括:在冷却装置的控制设备上，使用控制设备控制喷嘴的打开与闭合，同样，控制设备也可以控制喷嘴的喷出压力。
[0023]为表述方便，我们可以将上、下两侧冷却设备在垂直位置上对应的喷嘴自左向右依次定义为第一组雾化冷却喷嘴、第二组雾化冷却喷嘴……第η组雾化冷却喷嘴。
[0024]在冷却装置上，安装有感应测量设备，其安装在上侧冷却设备的起始段位置，用于感应热轧钢板头部是否在垂直位置上超过第一组雾化冷却喷嘴，也可以用于感应热轧钢板的尾部是否在垂直位置上超过第一组雾化冷却喷嘴。
[0025]工作时，热轧钢板在车床的带动下在基本水平的方向上向前移动，安装在上侧冷却设备起始段位置的感应测量设备开始工作，感应热轧钢板的头部是否在垂直位置上超过第_组雾化冷却喷嘴，当感应测量设备感应到热轧钢板的头部已经超过时，将信号传递到控制设备，控制设备将打开第一组雾化冷却喷嘴，第一组喷嘴开始向热轧钢板喷出冷却的
水雾。
[0026]对于第二组雾化冷却喷嘴的打开时间，由于热轧钢板的水平前进速度是预先设定的，因此，并不需要再提供额外的感应测量设备，仅需要根据喷嘴之间的间隔、热轧钢板的前进速度，就可以计算得出热轧钢板头部在垂直位置上超过第二组雾化冷却喷嘴的时间，控制设备可以在热轧钢板的头部超过第二组雾化冷却喷嘴时，打开第二组喷嘴，第二组喷嘴开始向热轧钢板喷出冷却的水雾。
[0027]以此类推，对于第三组、第四组……直至最后一组雾化冷却喷嘴的打开时间均可以得出，控制设备也可以在相应的时间点依次将后几组喷嘴打开。
[0028]也就是说，只有当钢板头部的垂直位置超过某一组喷嘴时，所被超过的喷嘴的开关才会打开。而为了避免喷嘴向钢板的端面喷射出冷却水雾影响钢板头部的冷却速度，喷嘴不应该以垂直向下的方向喷射，而是应该以倾斜的角度向钢板头部以后的中间段区域喷射雾化水，倾斜的角度可根据实际情况进行调整，一般使喷射角度与钢板前进方向的夹角保持在30-75度为佳，以30-45度为更佳，所有喷嘴的倾斜角度一般来说设置为相同即可，但有时为了达到更好的效果，例如在下文所提及的除鳞作用，对于水压高的喷嘴应使喷射角度与钢板前进方向的夹角大一些较好，对于这方面的内容我们将在下文中更详细解释。但对于角度的设备，需要注意的时要避免冷却水喷到钢板的端面上。
[0029]而对于持续前进中的热轧钢板，喷嘴可以保持稳定的状态，不需要进一步调节。而当接近钢板的尾部时，感应测量设备会持续感应钢板尾部的垂直位置是否超过第一组喷嘴，当感应到钢板的尾部的垂直位置超过的第一组喷嘴时，感应测量设备将感应到的信号传递到控制设备，控制设备将关闭第一组雾化冷却设备，第一组喷嘴停止向热轧钢板喷出冷却的水雾。
[0030]对于第二组雾化冷却喷嘴的关闭时间，同理可知，由于热轧钢板的水平前进速度是预先设定的，因此，也不需要额外的感应测量设备，仅需要根据喷嘴之间的间隔、热轧钢板的前进速度，就可以计算得出热轧钢板尾部在垂直位置上超过第二组雾化冷却喷嘴的时间，控制设备可以在热轧钢板的尾部超过第二组雾化冷却喷嘴时，关闭第二组喷嘴，第二组喷嘴停止向热轧钢板喷出冷却的水雾。
[0031 ] 以此类推，对于第三组、第四组……直至第X组雾化冷却喷嘴的关闭时间均可以得出，控制设备也可以在相应的时间点依次将后几组喷嘴关闭，直至将最后一组雾化冷却喷嘴关闭，上述方法至少在减少能耗方面是成功的。
[0032]对于感应测量设备，用于感应钢板头部的垂直位置是否超过第一组雾化冷却喷嘴，也用于感应钢板的尾部的垂直位置是否超过第一组雾化冷却喷嘴。并将得到的信号告之控制设备。一般可选用激光感应测量设备或其他均可。
[0033]对于控制设备，一般选用PLC设备，即可编程逻辑控制器(programmable logiccontoo 11 er)，其同部可存储程序，用于执行逻辑运算，顺序控制等。
[0034]对于采用上述方案的优点是不言而喻的，例如对能耗的减少，虽然对于水能源的消耗影响不大，主要是工业设备上一般采用的都是循环水，但对于高压设备所带来的能源消耗是明显的，因此低压水的成本是比较低的。再则，对于最终产品——钢板头部和尾部附近组织的控制性，是极为精确的，可得到与中间段相同的组织。而且对现有设备的改进也是比较容易的，不需要过多地投入成本，所选用的部件，例如雾化冷却喷嘴、感应测量设备、控制设备也是从市场上易得到的。
[0035]在至少保证了对热轧钢板冷却速率保持一致的基础上，如果能够进一步对钢板表面氧化皮层的去除也使得本申请的进步性更加明确。
[0036]本申请的技术方案即满足在对钢板冷却，又能够满足对钢板表面产生的鳞片的去除。
[0037]我们考虑到由于钢板在进行轧制前已经经过一次除鳞的处理，因此，在轧制过程中所产生的氧化皮，厚度不大，一般厚度在50 μ m到100 μ m之间，对于这类产生的鳞片，使用高的水压进行处理时，其所使用的高水压设备产生的额外的经济负担是沉重的。
[0038]在本申请中，我们即考虑到利用低水压的低成本性，也考虑到高水压对残余鳞皮去除的有效性。即采用两种或多种不同压力的水压实现除鳞。
[0039]具体操作方法:首先用低水压对轧制后的钢板进行喷射，利用冷却水对钢板和氧化皮层对热的传导率不同所产生的形变，使氧化皮层与钢板产生剥离。
[0040]对于仅仅使用低水压不足以使氧化皮层从钢板上脱落的这部分，我们的设计是在冷却中采用逐渐加大水压的方式。以使以不同附着力粘附在钢板上的氧化皮层达到完全脱落的目的。
[0041]本申请举例说明所采用的方式是将冷却段分为三个部分，细言之，就是在冷却段的前三分之一距离内，雾化冷却喷嘴采用低压对钢板进行冷却，三分之一至三分之二距离内，雾化冷却喷嘴采用中压对钢板进一步冷却，三分之二至结尾处的距离内，雾化冷却喷嘴采用高压对钢板进行最终冷却。其中第一部分的雾化冷却喷嘴的水压控制在30巴以下，但不能低于5巴。其中第二部分的雾化冷却喷嘴的水压控制在50巴以下，但不能低于30巴。其中第三部分的雾化冷却喷嘴的水压控制在不低于100巴，但并不能高于200巴，否则所产生的成本过高，并且对较薄的钢板会产生进一步的形变，从而影响产品最终质量。
[0042]同样，也可将冷却段分为四个区间段，五个区间段，或者更多的区间段。然而无论将整个冷却设备人为地划分为几个部分，其其本的原理和设计理念是相同的，就是要保证后一区间段均比前一区间段喷嘴所喷出的压力稍高，然而，所高出的压力是呈现一定的规律性，而须设计在一定的有效范围内，工业上的设计方案，从第II区间段至第N-1区间段内，每一区间段所使用的雾化冷却喷嘴的压力比该区间段前一区间段所使用的雾化冷却喷嘴的压力比例控制在1.1-1.5:1的范围内，优选比例为1.25。但对于第N区间段中雾化冷却喷嘴的压力应保证不低于100巴，同时也不能高于200巴，并且要保证其压力的大小需高于倒数第二区间段的雾化冷却喷嘴的压力。
[0043]同时，在实践中还发现，对不同厚度的钢板进行处理时，雾化喷嘴的压力并非越小越好，也非越大越好，而是与钢板的厚度相关，分析其理由在于不同厚度的钢板在冷却过程的散热速度是不同的。现有技术中并未有技术显示厚度与所使用的雾化喷嘴的压力之间应保持一定的关系。也就是说，在测量装置对钢板实现在线厚度测量后，钢板进入到后处理装置，即冷却装置中。
[0044]由于钢板的厚度与所需要冷却的速度之间具有一定的关系，因此，对于钢板厚度的在线测量，以及紧接下来的对钢板的冷却，两者是紧密联系的，但在工业上并未见将两者关联在一起的技术已经公布，原因在于未见在两者相关度紧密的技术公布，二者在于并未有技术可以实现在线测量以及冷却生产可关联的设备。在本申请中，将两者关联在一起从而带来生产成本的节省以及减少能耗是预料不到的。
[0045]在冷却装置中，我们主要是调节控制设备的参数，当在线测量得到的钢板的厚度在20-50mm范围内时，控制装置将第I区间段雾化冷却喷嘴压力与钢板厚度的比例调节为
0.5-0.8之间为宜。对于厚度小于15mm，但不低于5mm的钢板进行处理时，第I区间段雾化冷却喷嘴压力与钢板厚度的比例为0.4以下，但要保证雾化冷却喷嘴的最低压力不能低于5巴。而对于低于5mm的钢板进行处理时，第I区间段雾化冷却喷嘴压力可接选择为5巴即可，虽然根据前述过程中指出压力不应低于5巴，但前述所针对的钢板为厚度大于5_，对于厚度低于5mm的钢板，由于其强度低，直接采用高于5巴的水压易使其产生形变，即S形结构。而对于鳞片的处理清洁度，是通过后续的高水压来实现的，即对于厚度小于5_的钢板，每一区间的水压值均取下限为宜，即每I区间水压为5巴，第II区间水压为第I区间水压的1.2倍，即6巴，第III区间水压为第II区间水压的1.2倍，即7.2巴，依次类推，直至第N区间段，第N区间段的水平选择为100巴。
[0046]也就是说，在测量装置后直接安装冷却装置，可以完整地实现对钢板的处理，避免了现有技术中测量难度大、能耗高、产品质量差等一系列问题。
【专利附图】

【附图说明】
[0047]图1为测量装置实施例1的结构示意图。
[0048]图2为测量装置实施例2的结构示意图。
[0049]图3为测量装置实施例3的结构示意图。
【具体实施方式】
[0050]实施例1:用于对钢板的宽厚进行测量的装置，包括:支架1，位于钢板2上方，其上标记有刻度(图中未示出)；超声波发射源3，其用来将超声波射线辐射到钢板2的一点上；超声波接收源4，其用于接将从钢板2反射回来的超声波射线；超声波发射源和超声波接收源均安装于支架上，并且可以在水平方向上移动，并且应处理同一垂直的平面之内；计算处理设备5，其通过数据线分别连接超声波发射源3和超声波接收源4，其可以根据超声波发射源和超声波接收源的相对位置、射线角度计算出钢板的厚度。
[0051]工作时，首先将超声波发射源固定至位置A，然后将超声波发射源打开，以30-75度的角度向钢板发射超声波，超声波在钢板上表面发生反射，超声波经反射后到达位置B，此时如果将超声波接收源置于位置B，可以接收到超声波信号。继续移动超声波接收源，还可以在位置C接收到超声波信号。计算处理设备可以根据A点位置、B点位置以及C点位置的位差，以及超声波自发射源所射出的角度，即可通过计算处理设备得到钢板的厚度。
[0052]以α为入射角，β为折射角，vl为超声波在介质一中的速度，ν2是超声波在介质二中的速度，根据折射定律sin a / vl = sin0 / v2,因此，由超声波发射源射出的超声波在各介质中经历反射和折射最终返回到超声波接收源，这样，在支架上移动超声波接收源，就可以得到超声波返回点的时间，即可得到超声波在B点和C点的返回时间，Tb和T。。根据公式d=cAtcOS0 / 2，即可计算得到钢板的厚度d，其中c为超声波在各介质层中传传播的速度，Θ是超声波进入到各介质层时与法线的夹角，At是在各介质层中传播的时间。
[0053]其中，超声波发射源、超声波接收源，其工作频率可选范围为1ΜΗζ-5ΜΗζ，入射角和接收角的范围为30-75度的区间范围内。通过调节超声波接收源的位置，直至超声波接收源可以接收到来自超声波发射源的信号，此时，计算处理设备可以根据超声波在不同介质中的速度、超声波发射源和超声波接收源的位置、超声波发射源与水平方向的入射角度、超声波接收源与水平方向的接收角度，计算出其中介质层的厚度，即钢板的厚度。
[0054]另外，在测量过程中，由于钢板表面的不均匀性，其得到的结果可能不准确，因此，为了减轻或避免干扰因素，可以进行复数次测量，并对其平均值进行计算，从而得到更精确的结果。
[0055]实施例2:在实施例1的基础上，在测量装置后连接冷却装置，冷却装置包括上侧冷却设备6和下侧冷却设备7，上侧冷却设备6和下侧冷却设备7上均匀设置有若干个雾化冷却喷嘴，雾化冷却喷嘴与钢板2前进方向的夹角范围为30-75度(图中未示出)。
[0056]钢板冷却装置还包括感应测量设备8，感应测量设备8安装于上侧冷却设备6上，用于感应钢板2的头部2-1是否超过上侧冷却设备和下侧冷却设备的第一组雾化冷却喷嘴9~1 ο
[0057]钢板冷却装置还包括控制设备10，控制设备10与感应测量设备8连接，用于接收感应测量设备8上的信号，同时，控制设备10也对上侧冷却设备6和下侧冷却设备7上所有的雾化冷却喷嘴进行控制，即控制雾化冷却喷嘴的打开与关闭，也控制了所有的雾化冷却喷嘴所喷出水压的大小。
[0058]实施例3:在实施例1的基础上，在测量装置后连接冷却装置，冷却装置包括上侧冷却设备6和下侧冷却设备7，上侧冷却设备6和下侧冷却设备7上均匀设置有若干个雾化冷却喷嘴，雾化冷却喷嘴与钢板2前进方向的夹角范围为30-75度(图中未示出)。
[0059]钢板冷却装置还包括感应测量设备8，感应测量设备8安装于上侧冷却设备6上，用于感应钢板2的头部2-1是否超过上侧冷却设备和下侧冷却设备的第一组雾化冷却喷嘴9~1 ο
[0060]钢板冷却装置还包括控制设备10，控制设备10与感应测量设备8连接，用于接收感应测量设备8上的信号，同时，控制设备10也对上侧冷却设备6和下侧冷却设备7上所有的雾化冷却喷嘴进行控制，即控制雾化冷却喷嘴的打开与关闭，也控制了所有的雾化冷却喷嘴所喷出水压的大小。
[0061]把由上侧冷却设备和下侧冷却设备所形成的冷却区间，平均划分为五个区间段，其前五分之一距离内，设置低压雾化冷却喷嘴，五分之一至五分之二距离内，设置中低压雾化冷却喷嘴，五分之二至五分之三距离内，设置低压雾化冷却喷嘴，五分之三至五分之四距离内，设置中高压雾化冷却喷嘴，五分之四至结尾处的距离内，设置高压雾化冷却喷嘴。
[0062]其中，低压雾化冷却喷嘴的水压设置在5-30巴范围内，优选5-20巴，更优选8_15巴；中低压雾化冷却喷嘴的水压设置在30-50巴范围内，优选30-45巴，更优选35-38巴；中压雾化冷却喷嘴的水压设置在50-70巴范围内，优选55-65巴，更优选60-65巴；中高压雾化冷却喷嘴的水压设置在70-90巴范围内，优选75-85巴，更优选80-85巴；高压雾化冷却喷嘴的水压设置在100-200巴范围内，优选120-160巴，更优选120-130巴。
[0063]使用实施例1-3所述的测量装置工作时，钢板在前进过程中，打开超声波发射源，记录下位置A的位置，然后移动超声波接收源，直至超声波接收源在位置B和位置C上接收到超声波返回的信号，根据超声波发射源向钢板射出的角度，计算出钢板的厚度。
[0064]对于钢板的厚度，可以进一步调节冷却装置的参数，比如，当在线测量得到的钢板的厚度在20-50mm范围内时，控制装置将第I区间段雾化冷却喷嘴压力与钢板厚度的比例调节为0.5-0.8之间为宜。对于厚度小于15mm，但不低于5mm的钢板进行处理时，第I区间段雾化冷却喷嘴压力与钢板厚度的比例为0.4以下，但要保证雾化冷却喷嘴的最低压力不能低于5巴。而对于低于5mm的钢板进行处理时，第I区间段雾化冷却喷嘴压力可接选择为5巴即可，虽然根据前述过程中指出压力不应低于5巴，但前述所针对的钢板为厚度大于5mm，对于厚度低于5mm的钢板，由于其强度低，直接采用高于5巴的水压易使其产生形变，即S形结构。而对于鳞片的处理清洁度，是通过后续的高水压来实现的，即对于厚度小于5mm的钢板，每一区间的水压值均取下限为宜，即每I区间水压为5巴，第II区间水压为第I区间水压的1.2倍，即6巴，第III区间水压为第II区间水压的1.2倍，即7.2巴，依次类推，直至第N区间段，第N区间段的水平选择为100巴。
[0065]钢板冷却装置进行冷却的过程为:打开感应测量设备8，感应钢板头部2-1是否在垂直位置上已经超过了第一组雾化冷却喷嘴9-1，在没有超过时，所有的雾化冷却喷嘴均处理关闭状态，当钢板头部2-1超过第一组雾化冷却喷嘴9-1时，控制设备10打开第一组雾化冷却喷嘴9-1，该组雾化冷却喷嘴9-1向钢板2喷出冷却水雾，开始对钢板降温。对于第二组雾化冷却喷嘴的打开时间，由于热轧钢板的水平前进速度是预先设定好的，因此，仅根据喷嘴之间的间隔距离，钢板的前进时间，就可以计算出钢板头部在垂直位置超过第二组雾化冷却喷嘴的时间，控制设备10可以在热轧钢板的头部2-1超过第二组雾化冷却喷嘴时，打开第二组喷嘴，第二组雾化冷却喷嘴开始向钢板喷射出冷却的水雾。依次类推，直至最后一组(第η组)雾化冷却喷嘴。
[0066]而当接近钢板的尾部时，感应测量设备8会持续感应钢板尾部2-2的垂直位置是否超过第一组喷嘴9-1，当感应到钢板尾部2-2的垂直位置超过的第一组喷嘴9-1时，感应测量设备8将感应到的信号传递到控制设备10，控制设备10将关闭第一组雾化冷却喷嘴9-1，第一组雾化冷却喷嘴9-1停止向热轧钢板喷出冷却的水雾。
[0067]对于第二组雾化冷却喷嘴的关闭时间，由于热轧钢板的水平前进速度是预先设定的，因此，也不需要额外的感应测量设备，仅需要根据喷嘴之间的间隔、热轧钢板的前进速度，就可以计算得出热轧钢板尾部在垂直位置上超过第二组雾化冷却喷嘴的时间，控制设备可以在热轧钢板的尾部超过第二组雾化冷却喷嘴时，关闭第二组喷嘴，第二组喷嘴停止向热轧钢板喷出冷却的水雾。
[0068]以此类推，对于第三组、第四组……直至第η组雾化冷却喷嘴的关闭时间均可以得出，控制设备也可以在相应的时间点依次将后几组喷嘴关闭，直至将最后一组雾化冷却喷嘴9-η关闭。`
【权利要求】
1.一种测量装置，其用于在线对钢板的宽厚进行测量，包括:支架，位于钢板上方，其上标记有刻度；超声波发射源，其用来将超声波射线辐射到钢板的一点上；超声波接收源，其用于接收从钢板反射回来的超声波射线；超声波发射源和超声波接收源均安装于支架上，并且可以在水平方向上移动，并且处于同一垂直的平面之内；计算处理设备，其通过数据线分别连接超声波发射源和超声波接收源，其可以根据超声波发射源和超声波接收源的相对位置、射线角度计算出钢板的厚度。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于还包括后处理装置，后处理装置可以是冷却装置。
3.根据权利要求2所述的测量装置，后处理装置包括上侧冷却设备、下侧冷却设备、感应测量设备和控制设备；其中上侧冷却设备用于在冷却区间段对热轧钢板的上表而进行冷却；下侧冷却设备用于在冷却区间段对热轧钢板的下表面进行冷却；上侧冷却设备和下侧冷却设备上均匀设置有若干个雾化冷却喷嘴，上侧冷却设备和下侧冷却设备上所安装的雾化冷却喷嘴上下对应，雾化冷却喷嘴与钢板的前进方向的夹角范围为30-75度；其中感应测量设备安装于上侧冷却设备上，用于感应钢板的头部是否超过上侧冷却设备和下侧冷却设备的第一组雾化冷却喷嘴；其中控制设备与感应测量装置连接，可以用于接收感应测量设备上的信号，也可以控制上述所有的雾化冷却喷嘴的打开与关闭，以及所有的雾化冷却喷嘴喷出的水压大小。
4.根据权利要求3所述的测量装置，其中在由上侧冷却设备和下侧冷却设备所形成的冷却区间内，其前三分之一距离内，设置低压雾化冷却喷嘴，三分之一至三分之二距离内，设置中压雾化冷却喷嘴，三分之二至结尾处的距离内，设置高压雾化冷却喷嘴；其中低压雾化冷却喷嘴的水压控制在30巴以下，但不能低于5巴；其中中压雾化喷嘴的水压控制在50巴以下，但不能低于30巴；其中高压雾化冷却喷嘴的水压控制在不低于100巴，但并不能高于200巴。
5.根据权利要求3所述的测量装置，将由上侧冷却设备和下侧冷却设备所形在的冷却区间划分为N个区间段；其中第I区间段中雾化冷却喷嘴的水压控制在30巴以下，但不能低于5巴；从第II区间段至第N-1区间段的范围内，每一区间段所使用的雾化冷却喷嘴的压力与该区间段前一区间段所使用的雾化冷却喷嘴的压力比例控制在1.1-1.5:1的范围内；对于第N区间段中雾化冷却喷嘴的压力应保证不低于100巴，同时也不能高于200巴，并且要保证其压力的大小需高于第(N-1)区间段的雾化冷却喷嘴的压力。
6.根据权利要求4或5所述的测量装置，当在线测量得到的钢板的厚度在20-50mm范围内时，控制装置将第I区间段雾化冷却喷嘴压力与钢板厚度的比例调节为0.5-0.8之间为宜。
7.根据权利要求4或5所述的测量装置，当在线测量得到的钢板的厚度小于15mm，但不低于5mm的钢板进行处理时，第I区间段雾化冷却喷嘴压力与钢板厚度的比例为0.4以下，但要保证雾化冷却喷嘴的最低压力不能低于5巴。
8.使用测量装置对钢板进行处理的方法，包括使用支架、超声波发射源、超声波接收源、计算处理设备来测量钢板的厚度；然后根据测量得到的钢板的厚度使用至少包括雾化冷却喷嘴的冷却装置对钢板进行冷却处理。
【文档编号】B21B45/02GK103551399SQ201310544985
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月7日 优先权日:2013年11月7日
【发明者】张觉灵, 杨海西, 李宏亮, 李慧明, 王国太 申请人:张觉灵