专利名称：金属带材x射线测厚仪c型架冷却装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及金属带材X射线测厚仪c型架冷却装置，是一种用于计量厚度仪器的冷却装置，特别涉及一种在轧制金属带材的生产线上进行连续高精度测量的x射线测厚仪的x射线发射管的冷却装置。
背景技术：
在轧制金属带材的连轧生产线上对轧制中的金属带材进行连续的厚度测量是保证金属带材质量的重要手段。X射线测厚仪越来越多的被使用在带材轧制生产线上，其原理主要是应用了 x射线穿透带材的过程中， 一部分射线被带钢材吸收， 一部分射线穿过金属带材至X射线测厚仪探测器，穿过带材的射线随带钢厚度的增加而减弱，利用其衰减规律并根据采集的信号得到被测金属带材的 厚度值。所以射线能量的稳定性直接影响到测量的精度。x射线管本身在工作状 态下功率较高，热量使其本身温度升高，这就产生两个问题， 一是x射线管在超过一定温度后会损坏，影响寿命；而是X射线管所发出的X射线能量会随温 度的变化而变化，无法保证厚度测量的准确性，因此利用X射线测厚仪在连轧 生产线上实现高精度的金属带材的厚度测量，恒温冷却是一项首要解决的关键 问题。面对恶劣的外部条件和X射线发射管严格的工作环境要求，必须有一个 装置为X射线发射管提供良好的工作环境。发明内窖本实用新型的发明目的是提供一种X射线测厚仪的X射线发射管的恒温 冷却装置。所述装置通过一个密闭的空间将C型架内外完全隔离，通过温度控
制系统将c型架内部的温度控制在允许的范围内，为x射线发射管提供一个良 好的工作环境。本实用新型的目的是这样实现的金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置 包括制冷机、控制器、温度传感器、蒸发器、循环冷却介质、循环器、X射 线发射管、外壳、发射管恒温套。所述内部具有全密封保温空间的外壳为拉长C 字形构成C型架，所述X射线发射管安装在发射管恒温套中，所述发射管恒温 套安装在C型架C形开口的下端；制冷才几通过制冷管与蒸发器连接，蒸发器与 被循环器推动产生循环的循环冷却介质充分接触；温度传感器安装在C型架内 部密封空间中，温度传感器与控制器连接，控制器与制冷机、循环器连接。所述的循环冷却介质为充满在C型架内部密封空间的空气，所述循环器和 蒸发器安装在C型架的内部密封空间中。所述的发射管恒温套包括恒温套壳 体、恒温套内层冷却液、恒温套散热片。所述的X射线发射管浸泡在恒温套内 层冷却液中，恒温套内层冷却液盛放在恒温套壳体中，散热片安装在恒温套壳 体的外围。所述的发射管恒温套包括双层结构恒温套壳体、恒温套内层冷却液、恒 温套外层冷却液、恒温套管道、恒温套散热器、恒温套循环器。所述的X射线 发射管浸泡恒温套内层冷却液中，恒温套内层冷却液盛放在恒温套壳体中，恒 温套外层冷却液盛^t在恒温套壳体的双层结构的夹层中，恒温套管道将恒温套 壳体的夹层与恒温套散热器连接，恒温套循环器安装在恒温套散热器上。所述 的恒温套内层冷却液为冷却油。所述的恒温套外层冷却液为冷却水。金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置，包括交换器、冷却水管、冷却 器，所述的循环冷却介质为冷却水。所述的蒸发器浸在交换器的冷却水中，冷 却水管将循环器、交换器和安装在C型架内部密封空间中的冷却器连接在一起。
所述的发射管恒温套包括双层结构恒温套壳体、恒温套内层冷却液、恒温套 外层冷却液；所述的X射线发射管浸泡恒温套内层冷却液中，恒温套内层冷却 液盛放在恒温套壳体中，恒温套外层冷却液盛方文在恒温套壳体的双层结构的夹 层中，恒温套外层冷却液为冷却水；恒温套壳体的双层结构的夹层通过冷却水 管与交换器、循环器连接。所述的恒温套内层冷却液为冷却油。本实用新型产生的有益效果是由于对整个C型架密封和冷却，为X射线 发射管提供一个良好的工作环境，可以满足各种轧制环境的要求。使用发射管 恒温套对X射线发射管单独冷却，保证义射线发射管在一个稳定的温度环境下 进行工作，保证了测厚仪测量的工作稳定性和可靠性.。 關麯
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。 图l是本实用新型实施例一的整体结构示意图；图2是本实用新型实施例一的发射管恒温套的结构示意图； 图3是本实用新型实施例二的发射管恒温套的结构示意图； 图4是本实用新型实施例三的发射管恒温套的结构示意图； 图5是本实用新型实施例四的整体结构示意图； 图6是本实用新型实施例四的发射管恒温套的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
图1是本实施例的整体结构示意图，图中的序号所代表的是1.制冷机， 2.制冷管，3.循环冷却介质，4.蒸发器，5.被测钢板，6.循环器，7.外壳， 8.X射线发射管，9.发射管恒温套，10.温度传感器，11.控制器。外壳7是本实施例的骨架，外壳内部具有全密封保温空间，外壳的形状为
拉长c字形，因此被称为c型架。c型架的内部完全封闭成为一个密闭的空间， 以减少内外空气的交流，可以在c型架内壁上安装保温材料，以期达到保温隔 热的作用。总之要在c型架的内部创造一个与外部隔绝的小气候，以最少的能量消耗为仪器的工作获得一个稳定的工作环境。由图中可以观察到，外壳制作成C型的目的是使被测钢板5可以深入C型缺口中，换句话说是使测量用的X 射线发射管和X射线接收器延伸至被测钢板的中部，即测量的最佳位置。为保 持X射线管的工作温度，X射线发射管8安装在发射管恒温套9中。发射管恒 温套安装在C型架C形开口的下端。制冷机1通过制冷管2与蒸发器4连接， 形成闭合的氟里昂循环系统。为使制冷系统吸收的热量，蒸发器与被循环器6 推动产生循环的循环冷却介质3充分接触，也就是将蒸发器浸泡在循环冷却介 质中。本实施例的循环冷却介质为充满在C型架内部密封空间的空气，循环器 用来推动空气流动，循环器和蒸发器安装在C型架的内部密封空间中。本实施 例中的循环器是风扇，循环器可以安装多个，以利在整个C型架的内部空间冷 却均匀.为使温度控制均匀本实施例采用的是闭环控制，所以在C型架内部密 封空间中安装了温度传感器，温度传感器与控制器连接，控制器与制冷机、循 环器连接。这样传感器获得的温度信号传给控制器，控制器通过与标准温度比 较给出启动或关闭制冷机的命令。或者通过开闭各个循环器，驱动C型架内的 空气流动，使C型架内部制冷均匀。要解决的另 一个关键是发射管的冷却问题，X射线发射管在工作的时候会发 出大量热量，这些热量必须尽快M出去，否则会使发射管发出的X射线不稳 定，影响整个4义器的测量精度，甚至会使整个发射管损毁。因此，冷却并保持 稳定的发射管工作温度是至关重要的。本实施例采用一种空冷和油冷结合的方 法，使用一种专用的发射管恒温套解决发射管的散热及稳定工作温度的问题。
将发射管浸泡在装有一种恒温介质的发射管恒温套中，这种恒温介质是液体， 热容量大于水，只要使这种恒温介质保持一定温度，就可以提供一种稳定的温 度环境。在本实施例中恒温介质采用的是冷却油。发射管恒温套的外围是有利于散热的装置。本实施例所采取的具体方法如图2所示，发射管恒温套包括 恒温套散热片101、恒温套壳体102、恒温套内层冷却液103。 X射线发射管8 浸放在恒温套内层冷却液103中，这里的恒温套内层冷却液就是前述的恒温介 质，具体到本实施例就是冷却油，由于X射线发射管密切接触故称为恒温套内 层冷却液。恒温套内层冷却液盛放在恒温套壳体102中，散热片101安装在恒 温套壳体的外围。散热片可以有各种形式，可以采用横行、竖向、交叉形等等， 只要有利于散热就达到目的了 。本实施例的结构优点是结构紧凑，可以将制冷机直接安装在C型架上， 整个C型架只有电缆连接，没有其他的管道。这对于需要经常移动的C型架十 分有利，可以避免管路移动造成的接触不良、液体泄露等等问题。实施例二本实施例在C型架的结构上与实施例一基本相同，关键是进一步解决X射 线发射管的散热问题。随着X射线发射管功率的增大，X射线发射管的发热量 也增大，仅仅靠散热片不能满足需要，本实施例提出一种更有效的散热方法。 方案是使用一种双层的发射管恒温套，将发射管浸泡在一种热容量较大的液体 中恒温，在双层发射管恒温套的夹层中加入一种流动性好，热容量相对较小的 液体，并在发射管恒温套壳体之外专设散热器，将夹层中的液体引入专用散热 器，解决散热问题。实施方案如图3所示，本实施例的发射管恒温套包括恒温套内层冷却液 103、恒温套循环器104、恒温套散热器105、恒温套管道106、恒温套外层冷却
液107、双层结构恒温套壳体108。 X射线发射管8浸泡恒温套内层冷却液103 中，恒温套内层冷却液盛放在恒温套壳体108中，恒温套外层冷却液107盛放 在恒温套壳体的双层结构的夹层中，恒温套管道106将恒温套壳体的夹层与恒 温套散热器105连接，恒温套循环器104安装在恒温^:热器上。连接恒温套 壳体和恒温套散热器的恒温套管道一般可以设置两条以上，使恒温套外层冷却 液的流动路线形成回路。在必要时还可以在管路中增加泵，促使恒温套外层冷 却液流动，加快恒温套外层冷却液的循环，加强冷却效果。还可以将恒温套夹 层去掉，将恒温套管路制成螺旋管状浸泡在恒溫套内层冷却液，使恒温套外层 冷却液快速的在恒温套散热器和恒温套内层之间流动，加强制冷效果。本实施例中恒温套内层冷却液采用的是冷却油。冷却油的热容量比较大， 有恒温的作用，不会使X射线发射管周围的温度大起大落，造成X射线发射管 的损坏，并保证稳定的工作条件。恒温套外层冷却液采用的是冷却水，冷却水 的热容量较冷却油小，但流动性好，可以快速循环带走热量，是理想的散热介 质。这样的双层结构利用水和油的共同特点，产生即兼顾恒温又兼顾散热效果， 是十分理想的散热结构。实施例三为适应更大功率的X射线发射管的发热量，使发射管恒温套的冷却效果更 进一步，本实施例将实施例二进一步发展，在恒温套散热器上加装与制冷剂连 接的蒸发器，这等于增加致冷源。本实施例如图4所示，图中109为恒温套蒸 发器，通过制冷管2与制冷机1连接，制冷管中通过通常使用的制冷剂一氟里 昂。在恒温套循环器的作用下恒温套蒸发器与恒温套散热器之间快速的进行热 交换，达到提高冷却效果的目的。实施例四 本实施例是一种水冷方案，将蒸发器直接浸泡在交换器的冷却水中，通过管道，冷却水在密封的c型架中的冷却器中循环产生致冷效果。同时将冷却水与双层结构的发射管恒温套的夹层相通，直接使用冷却水对恒温套冷却，实现 对x射线发射管的冷却。具体方案如图5所示，本实施例包括12.冷却器、13.冷却水管、14.交 换器。本实施例中的循环冷却介质3为冷却水，循环器6为水泵。蒸发器4浸 在交换器14的冷却水中，冷却水管13将水泵、交换器14和安装在C型架内部 密封空间中的冷却器12连接在一起，组成一个回路。本实施例也使用双层结构的发射管恒温套，如图6所示，包括双层结构 恒温套壳体108、恒温套内层冷却液103、恒温套外层冷却液107。本实施例的 发射管恒温套的结构与实施例二的发射管恒温套结构相同，其主要区别在于恒 温套外层冷却液就是作大循环的冷却水。X射线发射管8浸泡在恒温套内层冷 却液103中，恒温套内层冷却液盛放在恒温套壳体108中，恒温套外层冷却液 107盛放在恒温套壳体的双层结构的夹层中，恒温套外层冷却液为冷却水。恒温 套壳体的双层结构的夹层通过冷却水管13与交换器14、循环器6连接。发射管 恒温套内层冷却液为冷却油。本实施例的控制系统与实施例二基本相同，只是控制程序有所差别。
权利要求1.金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置包括制冷机、控制器、温度传感器、蒸发器、循环冷却介质、循环器、X射线发射管，其特征在于，外壳、发射管恒温套；所述内部具有全密封保温空间的外壳为拉长C字形构成C型架，所述X射线发射管安装在发射管恒温套中，所述发射管恒温套安装在C型架C形开口的下端；制冷机通过制冷管与蒸发器连接，蒸发器与被循环器推动产生循环的循环冷却介质充分接触；温度传感器安装在C型架内部密封空间中，温度传感器与控制器连接，控制器与制冷机、循环器连接。
2. 根据权利要求1所述的金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置，其特征 在于，所述的循环冷却介质为充满在C型架内部密封空间的空气，所述的循环 器和蒸发器安装在C型架的内部密封空间中。
3. 根据权利要求2所述的金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置，其特征 在于，所述的发射管恒温套包括恒温套壳体、恒温套内层冷却液、恒温套散 热片；所述的X射线发射管浸泡在恒温套内层冷却液中，恒温套内层冷却液盛 放在恒温套壳体中，散热片安装在恒温套壳体的外围。
4. 根据权利要求2所述的金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置，其特征 在于，所述的发射管恒温套包括双层结构恒温套壳体、恒温套内层冷却液、 恒温套外层冷却液、恒温套管道、恒温套散热器、恒温套循环器；所迷的X射 线发射管浸泡在恒温套内层冷却液中，恒温套内层冷却液盛放在恒温套壳体中， 恒温套外层冷却液盛放在恒温套壳体的双层结构的夹层中，恒温套管道将恒温 套壳体的夹层与恒温套散热器连接，恒温套循环器安装在恒温套散热器上。
5. 根据权利要求4所述的金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置，其特征 在于，所述的发射管恒温套包括通过制冷管与制冷机连接的恒温套蒸发器； 所述的恒温套蒸发器安装在恒温套散热器上。
6. 根据权利要求3、 4或5之一所述妁金属带材X射线测厚仪C型架冷却 装置，其特征在于，所述的恒温套内层冷却液为冷却油。
7. 根据权利要求4或5所述的金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置，其 特征在于，所述的恒温套外层冷却液为冷却水。
8. 根据权利要求1所述的金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置，其特征 在于，包括交换器、冷却水管、冷却器，所述的循环冷却介质为冷却水；所 述的蒸发器浸在交换器的冷却水中，冷却水管将循环器、交换器和安装在C型 架内部密封空间中的冷却器连接在一起。
专利摘要本实用新型涉及金属带材X射线测厚仪C型架冷却装置，涉及一种在轧制金属带材的连轧生产线上进行连续高精度测量的X射线测厚仪的X射线发射管的冷却装置。包括制冷机、控制器、温度传感器、蒸发器、循环冷却介质、循环器、X射线发射管，外壳、发射管恒温套。内部具有全密封保温空间的外壳为拉长C字形构成C型架，X射线发射管安装在发射管恒温套中。由于对整个C型架密封和冷却，为X射线发射管提供一个良好的工作环境，可以满足各种轧制环境的要求。使用发射管恒温套对X射线发射管单独冷却，保证X射线发射管在一个稳定的温度环境下进行工作。
文档编号G01B15/02GK201041484SQ200720143508
公开日2008年3月26日 申请日期2007年4月10日 优先权日2007年4月10日
发明者桦 冯, 周中成, 左金丛, 常喜福, 林律行, 赵永康 申请人:北京北科合作仪器厂