本发明涉及炼钢技术领域，尤其是一种铁水包取样装置。
背景技术：
转炉冶炼使用的铁水由鱼雷罐倒入铁水包中，数量不等的铁水渣随铁水进入铁水包中，所以铁水包内的铁水上方往往会有一层比较厚的铁水渣，铁水取样是炼钢技术中的重要工序，取样时往往需要将取样器伸入到铁水渣层下一定深度来取出铁水，但由于原矿的不同，铁水包中的铁水渣层厚也不尽相同，人工取样时往往对取样位置无法保证，因此无法进行有效的横向对比，这严重制约了冶炼技术的发展，也不利于钢材质量的稳定。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种铁水包取样装置，用于解决现有技术中铁水渣层厚度不同，无法准确取样的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种铁水包取样装置，包括架体、移动小车、取样器、导电启动控制系统、第一直线移动驱动装置、第二直线移动驱动装置；所述架体固定安装在铁水包开口的上方，所述移动小车安装在所述架体上且能在所述第一直线移动驱动装置的驱动下沿竖直方向往复移动，所述第二直线移动驱动装置固装在所述移动小车上，所述第二直线移动驱动装置的直线移动端竖直朝下伸出，所述直线移动端上安装有所述取样器，所述导电启动控制系统包括电源、plc控制器、热电阻温度变送器、电阻和两个能插入铁水中的导电极片；两个所述导电极片固装在所述移动小车上，两个所述导电极片呈悬臂状竖直向下伸出且其下端均与所述取样器的取样口相平齐，所述两个导电极片的上端分别与所述热电阻温度变送器信号输入端的两极相电连；所述热电阻温度变送器信号输出端的两极分别与所述plc控制器之间通讯连接，与所述电源正负极之间电连接；所述电阻串联在所述导电极片与所述热电阻温度变送器之间的电路中；所述plc控制器能够控制所述第一直线移动驱动装置和所述第二直线移动驱动装置的启闭。
优选地，所述电源内置于所述plc控制器内。
进一步地，所述热电阻温度变送器为两线制，所述热电阻温度变送器信号输出端的两极分别与plc控制器之间两线制电连。
优选地，所述导电极片为碳棒。
优选地，所述移动小车通过直线导轨副安装在所述架体上。
优选地，所述第一直线移动驱动装置为卷扬机，所述架体的上部设置有定滑轮，所述卷扬机的绳索端部绕过所述定滑轮后与所述移动小车相固连。
优选地，所述第二直线移动驱动装置为气缸，所述气缸的缸体固定在所述移动小车上，所述取样器安装在所述气缸的活塞轴端。
优选地，所述铁水包取样装置还包括安装在所述架体顶部的激光测距仪。
进一步地，所述激光测距仪为两个，所述取样器的上部设置有反光板，两个所述激光测距仪均固定在所述架体的上部，其中一个激光测距仪可以将激光束沿竖直方向直接打到所述铁水包内的铁渣上表面上，另一个激光测距仪可以将激光束沿竖直方向打在所述反光板上。
优选地，所述第二直线移动驱动装置的直线移动端还安装有能插入铁水中的热电偶温度传感器。
如上所述，本发明，具有以下有益效果：取样时先启动第一直线移动驱动装置，使移动小车带动导电极片往下移动，由于铁水的电阻和铁水渣的电阻不同，当两个导电极片的下端由铁水渣层进入，两导电极片间的电阻发生较大的变化，并将电阻信号传递给热电阻温度变送器中，继而转变成模拟电流信号传递给plc控制器，plc控制器根据接收到的变化信号向第一直线移动驱动装置发出关闭信号，向第二直线移动驱动装置发出开启信号，第二直线移动驱动装置带动取样器向下移动到设定行程后进行取样。本发明可以精准的控制取样器在铁水中的取样深度，使取样不受铁水渣层厚度的影响，大大推动了冶炼技术的发展，也有利于钢材质量的稳定，同时本发明也解放了劳动力，避免了工人在高温环境对工人身体所带来的伤害。
附图说明
图1为本发明实施例的结构简图；
图2为本发明实施例中plc与各部件的连接图；
图3为本发明实施例中热电阻温度变送器的连接示意图。
图中：1、架体2、移动小车
3、取样器4、导电启动控制系统
5、卷扬机6、定滑轮
7、气缸9、热电偶温度传感器
10、电磁阀11、接触器
31、反光板41、电源
42、plc控制器43、热电偶温度变送器
44、电阻45、导电极片
51、绳索81/82、激光测距仪
具体实施方式
说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“前”、“后”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1-3所示，本发明提供一种铁水包取样装置，包括架体1、移动小车2、取样器3、导电启动控制系统4、第一直线移动驱动装置、第二直线移动驱动装置；架体1固定安装在铁水包开口的上方，移动小车2安装在架体1上且能在第一直线移动驱动装置的驱动下沿竖直方向往复移动，第二直线移动驱动装置固装在移动小车2上，第二直线移动驱动装置的直线移动端竖直朝下伸出，直线移动端上安装有取样器3，导电启动控制系统4包括电源41、plc控制器42、热电阻温度变送器43、电阻44和两个能插入铁水中的导电极片45；两个导电极片45固装在移动小车2上，两个导电极片45呈悬臂状竖直向下伸出且其下端均与取样器3的取样口相平齐，两个导电极片45的上端分别与热电阻温度变送器43信号输入端的两极相电连；热电阻温度变送器43信号输出端的两极分别与plc控制器42之间通讯连接，与电源41正负极之间电连接；电阻44串联在导电极片45与热电阻温度变送器43之间的电路中；plc控制器42能够控制第一直线移动驱动装置和第二直线移动驱动装置的启闭。
取样时先启动第一直线移动驱动装置，使移动小车2带动导电极片45往下移动，由于铁水的电阻44和铁水渣的电阻44不同，当两个导电极片45的下端由铁水渣层进入，两导电极片45间的电阻值发生较大的变化，并将电阻值信号传递给热电阻温度变送器43中，继而转变成模拟电流信号传递给plc控制器42，plc控制器42根据接收到的变化信号向第一直线移动驱动装置发出关闭信号，向第二直线移动驱动装置发出开启信号，第二直线移动驱动装置带动取样器3向下移动到设定行程后进行取样。本发明可以精准的控制取样器3在铁水中的取样深度，使取样不受铁水渣层厚度的影响，大大推动了冶炼技术的发展，也有利于钢材质量的稳定，同时本发明也解放了劳动力，避免了工人在高温环境对工人身体所带来的伤害。
本发明中的电源可以单独设置，但本实施例中的电源41内置于plc控制器42内。
本发明中的热电阻温度变送器43与plc控制器42之间的接线形式，原则上不受限定，只要能实现电路与信号的双连接即可，可以为四线制、三线制等，但为了简化接线本实施例中热电阻温度变送器43为两线制，热电阻温度变送器43信号输出端的两极分别与plc控制器42之间两线制电连。
本发明中的导电极片45材料只要能在高温铁水中实现导电即可，考虑到成本本实施例中的导电极片45为碳棒。碳棒的上端设置有陶瓷外套，碳棒的下端裸露，这样的结构能有效避免在到达铁水时，上部铁水渣对碳棒的影响，使碳棒在由铁水渣进入铁水时电阻44变化更加灵敏。
本发明中的移动小车2可以通过导轨导槽，导柱等多种结构安装在架体1上，本实施例中的移动小车2通过直线导轨副安装在架体1上。
本发明中的第一直线移动驱动装置可以为液压缸、气缸7、丝杠传动组件等结构，考虑到卷扬机5维修安装方便且价格较低，本实施例中的第一直线移动驱动装置为卷扬机5，plc控制器42与卷扬机5驱动装置的接触器11相连接，从而可以控制卷扬机5的启闭。架体1的上部设置有定滑轮6，卷扬机5的绳索51端部绕过定滑轮6后与移动小车2相固连。
本发明中的第二直线移动驱动装置可以为液压缸、气缸、丝杠传动组件等结构，考虑到气缸7的空间比较小，本实施例中第二直线移动驱动装置为气缸7，气缸7的缸体固定在移动小车2上，取样器3安装在气缸7的活塞轴端，plc控制器42与气缸7的电磁阀10相连接，可以通过电磁阀10控制气缸7活塞轴端的伸缩。
为了进一步了解铁水渣的渣厚，本实施例中的铁水包取样装置还包括安装在架体1顶部的激光测距仪。在碳棒下端移动到铁水渣上表面时测下移动小车2上某一位置到测距仪的距离l1，当碳棒下端由铁水渣进入到铁水时再测一下移动小车2上同一位置到测距仪的距离l2，用l2-l1即可得出铁水渣的厚度。
为了减少取样装置从下行到停止时因惯性带来的测量误差，获得更准确的测量结果，本实施例中激光测距仪为两个，取样器3的上部设置有反光板31，两个激光测距仪均固定在架体1的上部且位于同一水平面上，其中一个激光测距仪可以将激光束沿竖直方向直接打到铁水包内的铁渣上表面上，另一个激光测距仪可以将激光束沿竖直方向打在反光板31上。这样在移动小车2下移时延时两秒用激光测距仪82测下铁水渣上表面到测距仪的距离l1，当碳棒下端由铁水渣进入到铁水时用激光测距仪81测下激光测距仪到反光板31的距离l3，设定反光板31到碳棒下端的距离为l4，此时l3+l4-l1即为铁水渣的厚度。
本实施例中第二直线移动驱动装置的直线移动端还安装有能插入铁水中的温度传感器，温度传感器为热电偶温度传感器9。
本实施例中的激光测距仪、热电偶温度传感器9、电磁阀10、接触器11均可以通过plc控制器42进行启闭和动作控制。
需要说明的是，本发明中的取样器3为外购件，其安装方式也为现有安装方式，在此不再详述。同时本发明中plc控制器42也为外购件，其进行的逻辑分析和控制也为现有技术，在此也不再进行详述。
综上所述，本发明可以精准的控制取样器在铁水中的取样深度，使取样不受铁水渣层厚度的影响，大大推动了冶炼技术的发展，也有利于钢材质量的稳定，同时本发明也解放了劳动力，避免了工人在高温环境对工人身体所带来的伤害。所以，本发明有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。
上述实施方式仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本发明还有许多方面可以在不违背总体思想的前提下进行改进，对于熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，可对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。