专利名称：一种超声波钢渣检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及连铸检测技术领域，更具体地说，涉及一种超声波钢渣检测装置。
背景技术：
连铸机是一种能够把高温钢水，连续不断地浇铸成，具有一定断面形状和一定尺寸规格铸坯的大型钢材生产设备。随着钢铁行业的飞速发展，连铸机在钢材生产过程中的应用越来越广泛。连铸机在生产钢材的过程中，大包内钢水上会覆盖有一层厚厚的钢渣。钢渣是连铸生产过程中必不可避免的材料，且能对大包内钢水起保温和防止氧化等作用。但是，在浇注每包钢水的后期，钢渣可能会通过长水口流入中包，导致中包内钢水纯净度降低，从而导致生产的钢坯内有夹杂物，降低钢材的质量。因此，必须严格控制大包内通过长水口流往中包的钢渣量。现有技术中，对大包内通过长水口流往中包的钢渣量，一般采用在长水口安装接触式钢渣检测设备的方法进行检测。但是由于中包和长水口内钢水温度都超过1500°C，因此对接触式钢渣检测设备的要求很高，且需要对设备进行非常好的冷却措施，因此导致检测成本较高。另外，高温也会导致检测设备的稳定性较差，并且出现故障需要维修或更换时，须在连铸机停浇后进行。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种超声波钢渣检测装置，以解决现有技术检测成本高、稳定性差的问题。技术方案如下一种超声波钢渣检测装置，包括信号处理计算机；与所述信号处理计算机相连的显示器和电气总成；通过所述电气总成与所述信号处理计算机相连的现场操作箱、超声波发射端和超声波接收端；安装在所述现场操作箱上的声光报警器。优选的，上述超声波钢渣检测装置中，所述超声波发射端和超声波接收端，位于连铸机大包和连铸机中包之间，且与连铸机长水口正对。优选的，上述超声波钢渣检测装置中，所述超声波发射端和超声波接收端，固定在连铸机操作平台上远离中包附近高温区的位置。优选的，上述超声波钢渣检测装置中，所述连铸机操作平台上远离中包附近高温区的位置包括中包车、中包操作平台和大包回转台。优选的，上述超声波钢渣检测装置中，所述显示器、信号处理计算机和电气总成组成电气柜，安装于远离连铸机的电气室或控制室内；所述现场操作箱以及声光报警器，安装在连铸机操作平台上大包操作工人工作范围内的位置。优选的，上述超声波钢渣检测装置中，所述超声波发射端包括呈喇叭状的保护罩；安装在所述保护罩内的声源；呈中空结构，承载所述保护罩和声源电缆线的支撑杆；与所述支撑杆可拆连接，且能够绕其本身轴线旋转的旋转轴；呈中空结构，承载所述旋转轴的底座；安装在所述底座内，与所述旋转轴连接，且受所述信号处理计算机控制的伺服电机；与所述旋转轴连接的手轮。优选的，上述超声波钢渣检测装置中，所述超声波发射端还包括设置在所述支撑杆上远离所述声源的一端，集成了声源电缆线入口和冷却气体入口的能源接口；设置在所述声源周围的排气口。优选的，上述超声波钢渣检测装置中，所述超声波接收端包括用于将不同信号强度的超声波信号转换成相对应电信号的换能器；承载所述换能器和换能器信号线的接线盒；承载整个超声波接收端的安装底板。优选的，上述超声波钢渣检测装置中，所述换能器沿长水口轴向设置，且所述换能器的数量为多个。优选的，上述超声波钢渣检测装置中，所述包括电源接口、继电器、电缆、信号输入输出装置和模拟/数字转换装置。从以上技术方案可以看出，本实用新型由超声波发射端、超声波接收端、显示器、 信号处理计算机、电气总成、现场操作箱以及声光报警器组成一个超声波钢渣检测装置。与现有的钢渣检测设备相比，本实用新型具有以下优点1.本实用新型利用超声波在钢水和钢渣内穿透率的不同，能够有效识别钢渣的流动情况。2.本实用新型能够安装在远离被测物体所在高温区的位置，实现非接触式测量， 提高了设备的稳定性。3.本实用新型的零部件能够在连铸机生产的高温情况下更换，提高了钢渣检测设备的可维护性。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的超声波钢渣检测装置在工作环境下的结构示意4[0040]图2为本实用新型优选实施例提供的超声波发射端的结构示意图；图3为本实用新型优选实施例提供的超声波接收端的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。如图1所示，本实用新型实施例提供的超声波钢渣检测装置包括信号处理计算机1 ；与所述信号处理计算机1相连的显示器2和电气总成3 ；通过所述电气总成3与所述信号处理计算机1相连的现场操作箱4、超声波发射端5和超声波接收端6 ；安装在所述现场操作箱4上的声光报警器7。本实用新型实施例提供的超声波钢渣检测装置中，实际工作时，所述超声波发射端5和超声波接收端6，位于连铸机大包8和连铸机中包10之间，且与连铸机长水口 9正对；所述超声波发射端5和超声波接收端6，可以固定在连铸机操作平台上远离中包10附近高温区的位置，例如可以是中包车、中包操作平台和大包回转台等。此外，所述显示器2、信号处理计算机1和电气总成3可以组成电气柜，安装于远离连铸机的电气室或控制室内，可以有效保证安装在电气柜内元件工作的可靠性；所述现场操作箱4以及声光报警器7，安装在连铸机操作平台上大包操作工人工作范围内的位置，方便工人操作。需要说明的是，信号处理计算机1能对超声波接收端6反馈的信号进行分析和处理，识别出钢水和钢渣两种状态，并输出钢渣报警信号；所述电气总成3，是整个系统的连接，输入输出的桥梁，包括但不限于电源接口、继电器、电缆、信号输入输出装置和模拟/数字转换装置等；现场操作箱4用于指示系统各种工作状态，以及用于工人控制超声波发射端5的动作；声光报警器7用于在长水口内有钢渣流动时，提示连铸机现场人员关闭长水口的开关滑板。本实用新型提供的超声波钢渣检测装置，检测部分即超声波发射端5和超声波接收端6都安装于连铸机大包8和中包10之间，超声波发射端5对准长水口发出一定强度的超声波，由于超声波在钢水和钢渣中的穿透率的不同，导致另一侧的超声波接收端6接收到的超声波强度也不同，从而使超声波接收端6输出不同大小的电信号，电信号通过信号处理计算机1分析处理后，能有效地区分钢水和钢渣两种状态，并向声光报警器7输出报警信号，提醒操作人员，从而防止大量钢渣从连铸机大包流入中包，提高钢水纯净度和钢坯质量，并且，由于检测部分远离高温区，不但提高了整个装置的稳定性，还保证设备在连铸机生产时能够维护和更换，提高了设备的可维护性。参见图2所示，本实用新型优选实施例中，所述超声波发射端5可以包括呈喇叭状的保护罩51 ；安装在所述保护罩51内的声源52 ；呈中空结构，承载所述保护罩51和声源52电缆线的支撑杆53 ；与所述支撑杆53可拆连接，且能够绕其本身轴线旋转的旋转轴M ；呈中空结构，承载所述旋转轴M的底座阳；安装在所述底座阳内，与所述旋转轴M连接，且受所述信号处理计算机控制的伺服电机56 ；与所述旋转轴M连接的手轮57。其中，保护罩51用于保护和安装声源52，并且设计成喇叭状，便于汇聚超声波能量；支撑杆53用于承载保护罩51和保护声源52的电缆线；旋转轴M安装于底座55之上， 能绕其本身轴线旋转，使声源52能在一定角度范围内摆动；伺服电机56使旋转轴M能在信号处理计算机的控制下旋转，从而使声源52与长水口以及超声波接收端对准在最佳状态；手轮57与旋转轴M连接，使旋转轴M能在人工控制下旋转，在伺服电机56失效的情况下能保证声源52与长水口以及超声波接收端对准在最佳状态；底座55用于承载超声波发射端的活动部件，并能保护伺服电机56。此外，超声波发射端5还可以包括有能源接口 58，设置在支撑杆53上远离所述声源52的一端，集成了电缆入口与冷却气体入口 ；还包括设置在声源52的周围的多个排气口 59 ；冷却气体排气口 59排出，对声源52进行冷却，并可防止灰尘进入保护罩51。参见图3所示，本实用新型优选实施例中，所述超声波接收端6可以包括用于将不同信号强度的超声波信号转换成相对应电信号的换能器61 ；承载所述换能器61和换能器信号线的接线盒62 ；承载整个超声波接收端的安装底板63。实际工作时，超声波接收端的换能器61，能将不同强度的超声波信号转换成相对应的电信号，反馈至电气总成后，发送到信号处理计算机分析处理；接线盒62用于承载换能器61和保护换能器61的信号线；整个发射端通过安装底板63固定；换能器61沿长水口的轴线方向设置，优选的成多个排列使用，当然不排除单个使用。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种超声波钢渣检测装置，其特征在于，包括 信号处理计算机；与所述信号处理计算机相连的显示器和电气总成；通过所述电气总成与所述信号处理计算机相连的现场操作箱、超声波发射端和超声波接收端；安装在所述现场操作箱上的声光报警器。
2 根据权利要求1所述的超声波钢渣检测装置，其特征在于，所述超声波发射端和超声波接收端，位于连铸机大包和连铸机中包之间，且与连铸机长水口正对。
3.根据权利要求1所述的超声波钢渣检测装置，其特征在于，所述超声波发射端和超声波接收端，固定在连铸机操作平台上远离中包附近高温区的位置。
4.根据权利要求3所述的超声波钢渣检测装置，其特征在于，所述连铸机操作平台上远离中包附近高温区的位置包括中包车、中包操作平台和大包回转台。
5.根据权利要求4所述的超声波钢渣检测装置，其特征在于，所述显示器、信号处理计算机和电气总成组成电气柜，安装于远离连铸机的电气室或控制室内；所述现场操作箱以及声光报警器，安装在连铸机操作平台上大包操作工人工作范围内的位置。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的超声波钢渣检测装置，其特征在于，所述超声波发射端包括呈喇叭状的保护罩； 安装在所述保护罩内的声源； 呈中空结构，承载所述保护罩和声源电缆线的支撑杆； 与所述支撑杆可拆连接，且能够绕其本身轴线旋转的旋转轴； 呈中空结构，承载所述旋转轴的底座；安装在所述底座内，与所述旋转轴连接，且受所述信号处理计算机控制的伺服电机； 与所述旋转轴连接的手轮。
7.根据权利要求6所述的超声波钢渣检测装置，其特征在于，所述超声波发射端还包括设置在所述支撑杆上远离所述声源的一端，集成了声源电缆线入口和冷却气体入口的能源接口 ；设置在所述声源周围的排气口。
8.根据权利要求1-5任意一项所述的超声波钢渣检测装置，其特征在于，所述超声波接收端包括用于将不同信号强度的超声波信号转换成相对应电信号的换能器； 承载所述换能器和换能器信号线的接线盒； 承载整个超声波接收端的安装底板。
9.根据权利要求8所述的超声波钢渣检测装置，其特征在于，所述换能器沿长水口轴向设置，且所述换能器的数量为多个。
10.根据权利要求1所述的超声波钢渣检测装置，其特征在于，所述包括电源接口、继电器、电缆、信号输入输出装置和模拟/数字转换装置。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波钢渣检测装置，包括信号处理计算机；与所述信号处理计算机相连的显示器和电气总成；通过所述电气总成与所述信号处理计算机相连的现场操作箱、超声波发射端和超声波接收端；安装在所述现场操作箱上的声光报警器。本实用新型由超声波发射端、超声波接收端、显示器、信号处理计算机、电气总成、现场操作箱以及声光报警器组成了超声波钢渣检测装置，与现有的钢渣检测设备相比，本实用新型利用超声波在钢水和钢渣内穿透率的不同，能够有效识别钢渣的流动情况；可以安装在远离被测物体所在高温区的位置，实现非接触式测量，提高了设备的稳定性；零部件能够在连铸机生产的高温情况下更换，提高了钢渣检测设备的可维护性。
文档编号G01N29/032GK201931062SQ20102063346
公开日2011年8月17日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者王文旺, 田陆 申请人:湖南镭目科技有限公司