连铸机扇形段框架位移监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种连铸机扇形段框架位移监测系统。
【背景技术】
[0002]连铸生产线的单台连铸机一般包括结晶器、零号段和扇形段等主机设备，其中扇形段又分为弧形段、矫直段、水平段等。连铸机扇形段起着支撑和导向铸坯的作用，是在铸坯凝固过程中直接与之接触的设备，对铸坯表面质量和内部质量有很大的影响。扇形段在线状态控制的目的主要是使其根据工艺需求确保准确和稳定的辊缝。
[0003]现在很多连铸机都被要求能够生产多种厚度规格的产品，以适应日益复杂的市场需求。另外，还有许多对铸坯内部质量要求比较高的钢种希望采用轻压下技术，即通过收缩辊缝，在铸坯凝固末端施加均匀外力，形成一定的压下量，以减轻甚至消除板坯中心偏析和疏松，从而提高板坯质量。因此，传统使用机械垫片调整辊缝的扇形段控制技术已逐渐被在线可调辊缝扇形段所代替，先进扇形段控制技术可以根据铸坯的厚度规格及轻压下的要求方便灵活地对扇形段辊缝进行调整，该调整通过扇形段的位置控制系统完成。
[0004]扇形段在线运行一段时间后，总会出现辊缝偏差、对中不良、导辊磨损等现象，需要定期在线检测。通常扇形段位置控制系统由辊缝仪完成检测工作。辊缝仪上设计安装有各类传感器，可以自动测量连铸机的辊缝、外弧导辊对弧、导辊旋转、喷雾喷嘴等相关参数。铸机维护人员对测量结果进行分析，可以发现铸机设备存在问题的区域，相应地采取设备更换、维护等措施。但使用辊缝仪进行检测时只能在停浇状态下进行，费时费力，而监测结果只能显示连铸分节辊的辊缝绝对值偏差，而对于扇形段框架的偏移量无法进行实时监测，影响扇形段的在线状态控制，降低了连铸板坯的产品质量。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种连铸机扇形段框架位移监测系统，本监测系统克服了扇形段辊缝仪检测的缺陷，可实时监测扇形段框架的偏移量，确保扇形段的在线状态控制，提高了连铸板坯的产品质量。
[0006]为解决上述技术问题，本发明连铸机扇形段框架位移监测系统包括数据采集模块、无线发射模块、无线接收模块、数据处理服务器和四个磁致位移伸缩传感器，所述四个磁致位移伸缩传感器分别设于扇形段框架两侧并且呈V形布置，所述四个磁致位移伸缩传感器的信号输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接所述无线发射模块的输入端，所述无线接收模块接收所述无线发射模块发射的信号并且输出端连接所述数据处理服务器。
[0007]进一步，本监测系统还包括四根保护套管，所述四个磁致位移伸缩传感器设于所述四根保护套管内，扇形段框架每侧的两个磁致位移伸缩传感器一端通过上耳板铰接在扇形段上框架的两侧、另一端通过下耳板铰接扇形段下框架的中线两侧。
[0008]进一步，本监测系统还包括无线中继器，所述无线发射模块和无线接收模块是Zigbee无线发射和接收模块，所述无线发射模块与无线接收模块之间经过所述无线中继器传输信号。
[0009]进一步，本监测系统还包括路由器和若干信息终端，所述无线接收模块的输出端经局域网连接所述路由器输入端，所述若干信息终端和数据处理服务器分别连接所述路由器的输出端。
由于本发明连铸机扇形段框架位移监测系统采用了上述技术方案，即本监测系统包括数据采集模块、无线发射模块、无线接收模块、数据处理服务器和四个磁致位移伸缩传感器，所述四个磁致位移伸缩传感器分别设于扇形段框架两侧并且呈V形布置，所述四个磁致位移伸缩传感器的信号输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接所述无线发射模块的输入端，所述无线接收模块接收所述无线发射模块发射的信号并且输出端连接所述数据处理服务器。本监测系统克服了扇形段辊缝仪检测的缺陷，可实时监测扇形段框架的偏移量，确保扇形段的在线状态控制，提高了连铸板坯的产品质量。
【附图说明】
[0010]下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明:
图1为本发明连铸机扇形段框架位移监测系统的原理框图；
图2为本监测系统中磁致位移伸缩传感器的布置示意图。
【具体实施方式】
[0011]如图1所示，本发明连铸机扇形段框架位移监测系统包括数据采集模块1、无线发射模块2、无线接收模块3、数据处理服务器4和四个磁致位移伸缩传感器8，所述四个磁致位移伸缩传感器8分别设于扇形段框架两侧并且呈V形布置，所述四个磁致位移伸缩传感器8的信号输出端连接所述数据采集模块I的输入端，所述数据采集模块I的输出端连接所述无线发射模块2的输入端，所述无线接收模块3接收所述无线发射模块2发射的信号并且输出端连接所述数据处理服务器4。
[0012]进一步，如图2所示，本监测系统还包括四根保护套管81，所述四个磁致位移伸缩传感器8设于所述四根保护套管81内，扇形段框架每侧的两个磁致位移伸缩传感器8 一端通过上耳板10铰接在扇形段上框架12的上部两侧、另一端通过下耳板11铰接在扇形段下框架13的中线14两侧。
[0013]进一步，如图1所示，本监测系统还包括无线中继器5，所述无线发射模块2和无线接收模块3是Zigbee无线发射和接收模块，所述无线发射模块2与无线接收模块3之间经过所述无线中继器5传输信号。
[0014]进一步，本监测系统还包括路由器6和若干信息终端7，所述无线接收模块3的输出端经局域网9连接所述路由器6输入端，所述若干信息终端7和数据处理服务器4分别连接所述路由器6的输出端。
[0015]本系统通过检测元件测量扇形段框架位移变化，即在工作状态下的位置偏移量，包括垂直间距以及水平偏移，对扇形段框架变形程度进行实时监测，从而监控连铸机的在线运行状态。
[0016]检测元件安装在需要采集信息的扇形段框架两侧，采集标识扇形段框架运行的状态并输出相应的信号，状态信号通过数据采集模块采集并处理，将电压、电流或脉冲信号转换为数字信号并由无线发射模块传输至无线接收模块，无线接收模块的信息传输至数据处理服务器，数据处理服务器对信息进行处理分析，得到扇形段框架运行的实时状态。
[0017]本监测系统的信息传输基于无线传输技术，无线发射模块和无线接收模块可采用Zigbee无线发射和接收模块，加设中继器以提高传输距离，避免生产现场对信号的干扰，并可据此在数据处理服务器开发管理信息系统。无线接收模块的信息可经局域网传输至路由器，数据处理服务器和若干信息终端连接路由器，若干信息终端可设置于各监控点，终端用户通过信息终端登录本监测系统后可及时查看扇形段框架垂直间距变化曲线图，从而及时地掌握框架垂直间距运行状况，曲线图的X轴表示时间、Y轴表示间距。终端用户可以查看起始时间内的框架垂直间距数据，数据内容包括框架垂直间距编号、框架垂直间距、数据采集时间等。
[0018]通过本监测系统的无线信号传输，实现对某一区域多个监测点的信息采集、分布处理、网络总体信息的融合和数据的远程传输等功能，增强了在边远位置、危险位置或难以接触的位置进行自动化监测的能力。
[0019]本监测系统中的磁致位移伸缩传感器在框架侧面采用V形布置进行位移量的监测，可利用三角形法则测出扇形段框架在垂直方向的间距及铸流方向的位移偏移量。由于连铸生产线环境恶劣，高温高湿，振动大，因此磁致位移伸缩传感器安装时须将传感器置于保护套管内，并采用金属软管对传感器线缆做好保护措施，同时传感器线缆接头处和金属软管之间用耐高温防水胶带缠绕，做好密封防水措施。在传感器保护套管与框架连接处采用耳板铰接，保证了传感器监测的准确性和可靠性。
[0020]本监测系统通过传感器监测连铸机运行状态并运用工业物联网技术，通过对连铸机关键设备的扇形段框架位移量参数的采集、传输、处理，实现对扇形段设备在线状态的监测管理，消除连铸机在线运行盲区，保护连铸设备本体安全，保证生产出高质量的连铸坯。
【主权项】
1.一种连铸机扇形段框架位移监测系统，其特征在于:本监测系统包括数据采集模块、无线发射模块、无线接收模块、数据处理服务器和四个磁致位移伸缩传感器，所述四个磁致位移伸缩传感器分别设于扇形段框架两侧并且呈V形布置，所述四个磁致位移伸缩传感器的信号输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接所述无线发射模块的输入端，所述无线接收模块接收所述无线发射模块发射的信号并且输出端连接所述数据处理服务器。2.根据权利要求1所述的连铸机扇形段框架位移监测系统，其特征在于:本监测系统还包括四根保护套管，所述四个磁致位移伸缩传感器设于所述四根保护套管内，扇形段框架每侧的两个磁致位移伸缩传感器一端通过上耳板铰接在扇形段上框架的两侧、另一端通过下耳板铰接在扇形段下框架的中线两侧。3.根据权利要求1或2所述的连铸机扇形段框架位移监测系统，其特征在于:本监测系统还包括无线中继器，所述无线发射模块和无线接收模块是Zigbee无线发射和接收模块，所述无线发射模块与无线接收模块之间经过所述无线中继器传输信号。4.根据权利要求3所述的连铸机扇形段框架位移监测系统，其特征在于:本监测系统还包括路由器和若干信息终端，所述无线接收模块的输出端经局域网连接所述路由器输入端，所述若干信息终端和数据处理服务器分别连接所述路由器的输出端。
【专利摘要】本发明公开了一种连铸机扇形段框架位移监测系统，即本监测系统包括数据采集模块、无线发射模块、无线接收模块、数据处理服务器和四个磁致位移伸缩传感器，所述四个磁致位移伸缩传感器分别设于扇形段框架两侧并且呈V形布置，所述四个磁致位移伸缩传感器的信号输出端连接所述数据采集模块的输入端，所述数据采集模块的输出端连接所述无线发射模块的输入端，所述无线接收模块接收所述无线发射模块发射的信号并且输出端连接所述数据处理服务器。本监测系统克服了扇形段辊缝仪只能在连铸停浇时检测设备状态的缺陷，可实时监测扇形段框架的偏移量，确保扇形段的在线状态控制，提高了连铸板坯的产品质量。
【IPC分类】G01B7/02
【公开号】CN105627901
【申请号】CN201410624989
【发明人】夏鹏, 盛俭生, 张远晨, 瞿勇
【申请人】上海宝钢工业技术服务有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年11月10日