外置式激光传感器保护装置的制作方法

本实用新型涉及一种激光传感器保护装置，尤其涉及一种外置式激光传感器保护装置，属于金属材料加工检测技术领域。

背景技术：

铁水进入炼钢炉冶炼之前，脱除其中含有的硫元素的铁水预处理工艺，也称铁水炉外脱硫。对于超低硫的钢材，仅用传统的转炉炼钢工艺是很难生产的，只有在炼钢之前加上铁水预脱硫工序、炼钢之后加上炉外精炼工艺才能生产出来。

钢包车是整个铁水炉外脱硫工艺中最重要的设备之一，其承载着铁水罐的行进，在工艺过程中铁水罐车的吊包减速位、吊包位、喷吹减速位、喷吹位这四个位置尤为重要。这四个信号通过PLC系统参与相应的连锁控制和喷吹时间、喷吹周期等参数的计算，其中吊包减速位及喷吹减速位的作用是给变频器降速信号来降低行进速度达到钢包车平稳停止的目的，喷吹位是脱硫喷枪可工作的位置，参与喷枪、镁喷吹切断阀、石灰喷吹切断阀的连锁及喷吹周期、喷吹时间的计算，吊包位是天车可进行铁水包吊、放的位置。在炼钢车间由于高温，粉尘等恶劣环境，相对于接近开关及行程开关对位置的判定，目前较为有效的方案就是通过激光传感器来对钢包车的位移进行实时监控，将激光传感器的信号传输至PLC系统，在PLC内部中对信号进行处理达到钢包车实时位置的判断。基于以上条件，钢包位置检测用的激光传感器工作稳定性，将直接影响到铁水脱硫工艺的的工作效率及转炉、连铸的冶炼节奏。在脱硫实际生产中由于喷吹及捞渣不可避免的会出现铁水喷溅，而喷溅会造成激光传感器本体、镜片、线路烫伤情形，造成钢车位置判断错误，增加维护成本、影响炼钢系统生产节奏。如果在钢车行进过程中激光传感器信号反馈发生异常，严重时还可使钢水倾翻，造成安全事故。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种外置式激光传感器保护装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种外置式激光传感器保护装置，包括保护壳、后盖、传感器支撑板、球阀、空气减压过滤器、紫铜管和激光保护镜片；所述后盖与保护壳相适配；所述后盖上开设信号线穿线插孔、压进空气孔和电源线穿线插孔；所述传感器支撑板与后盖固定连接；所述激光保护镜片上设有透光通气孔；所述激光保护镜片安装在保护壳的正面；所述紫铜管一端由紧固件与压进空气孔连接，其另一端依次连接空气减压过滤器和球阀。

所述信号线穿线插孔和电源线穿线插孔的孔径与穿线软管相适配，与其密闭连接。

所述传感器支撑板焊接在后盖距离底部30mm位置处，其上设有用于固定激光传感器的通孔。

所述保护壳的正面设有激光保护镜片更换插槽(15)，所述激光保护镜片插在激光保护镜片更换插槽内。

采用上述技术方案所取得的技术效果在于：

1、本实用新型消除了以往恶劣环境造成的测量影响，降低了激光传感器损坏或信号异常导致的停产事故发生率，

2、本实用新型实现了恶劣环境下对检测元件的密闭防护，较大程度避免安全事故，提高铁水脱硫工序的稳定性；

3、本实用新型结构简单，成本低廉，设计灵活，加工简易，通用性极强。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型的后视图；

图3是本实用新型的右视图；

其中：1、紫铜管，2、球阀，3、空气减压过滤器，4、后盖，5、橡胶垫片，6、紫铜管紧固件安装插孔，7、电源线穿线插孔，8、传感器支撑板9、激光传感器，10、激光保护镜片，11、保护壳，12、信号线穿线插孔，13、通光通气孔，14、螺栓螺母组合部件，15，激光保护镜片更换插槽。

具体实施方式

实施例1:

如图1-图3所示,一种外置式激光传感器保护装置，包括保护壳11、后盖4、传感器支撑板8、球阀2、空气减压过滤器3、紫铜管1和激光保护镜片10；所述后盖4与保护壳11相适配；所述后盖4上开设信号线穿线插孔12、压进空气孔6和电源线穿线插孔7；所述传感器支撑板8与后盖4固定连接；所述激光保护镜片10上设有透光通气孔13；所述激光保护镜片10安装在保护壳11的正面；所述紫铜管1一端由紧固件与压进空气孔6连接，其另一端依次连接空气减压过滤器3和球阀2。

所述信号线穿线插孔12和电源线穿线插孔7的孔径与穿线软管相适配，与其密闭连接。

所述传感器支撑板8焊接在后盖4距离底部30mm位置处，其上设有用于固定激光传感器9的通孔。

所述保护壳11的正面设有激光保护镜片更换插槽15，所述激光保护镜片10插在激光保护镜片更换插槽15内。

保护壳11由3mm厚度的冷轧钢板制作、后盖4由5mm厚度的冷轧钢板制作。

根据现场情况将保后盖4焊接在预制支架上，后盖4的信号线穿线插孔12和电源线穿线插孔7的孔径要略小于连接激光传感器9与相应接线箱间的穿线软管内径，以保证穿线软管能套无缝固定，实现尾线的整体密封防护。压空进气孔6处安装市面上紫铜管连接件，用于连接紫铜管1。

所述装置的传感器支撑板8的宽度小于保护罩装置内边长20mm，通孔的打孔尺寸应参照所需激光传感器9的底座的安装尺寸，本实用新型中使用的激光传感器9的型号为FK-ULS30-TL，根据说明书提供数据，需要开设距离为50mm的两个通孔。

后盖4的四周均需打一圆孔，用以后盖4与保护壳11的连接。保护壳11的背面翻边处理并打孔，打孔位置对应后盖4的圆孔位置及尺寸。所述后盖4、保护壳11通过橡胶垫片5用螺栓螺母组合部件14紧密相连，达到密封、保护激光传感器的目的。

激光保护镜片更换插槽15为在保护壳11的正面的顶边和两个侧边开设的6mm槽，大于所述装置的激光保护镜片9的厚度。激光保护镜片9选用5mm厚的钢化玻璃，尺寸大于保护壳11的长边10mm，镜片上开直径为10mm通光通气孔13，作为压空的出气孔，有利于激光的穿透不受损耗。激光保护镜片9直接安装在激光保护镜片更换插槽15里，调整合适后激光保护镜片9与保护壳11四周均匀涂抹密封胶做密封处理。

保护罩装置长*宽*高为300mm*150mm*250mm。部件加工材料的选择以及其易加工性，拆装方便，维护成本低决定了本装置对类似尺寸规格的激光传感器存在极强的适应性。根据现场已接通的压空管路位置选用合适的长度的紫铜管1，利用连接件或者承插件对保护罩后盖4、球阀2、空气过滤器3进行连接。为防止生产过程中钢水喷溅造成损坏，管路不可使用塑料材质。本实用新型结合现场实际状况，通过选用冷轧钢板按照合理的尺寸，经过简易的机加工制作，消除了以往恶劣环境造成的测量影响，既降低了激光传感器损坏或信号异常导致的停产事故发生率，最终实现恶劣环境下对检测元件的密闭防护。

本实用新型的安装与工作过程如下：

根据现场情况将后盖4焊接在预制支架上，首先将激光传感器9的信号线、电源线外套穿线软管分别穿过信号线穿线插孔12和电源线穿线插孔7，

并将穿线软管并加以固定，将紫铜管1与后盖4上的紧固件连接，并确保牢固，紫铜管1的另一端依次连接空气过滤器3、球阀2。然后将激光传感器9安装在激光器支撑板8上并接线进行调试，调试完成后将激光传感器9的底座用紧固螺丝进行固定。安装保护壳11，并用螺栓螺母组合部件14、橡胶垫片将保护壳11与后盖4紧固好。完成上述工作后将激光保护镜片10插入激光保护镜片更换插槽15，在激光保护镜片10上激光穿过的位置打孔、确保激光能直接穿过镜片的孔洞，最后在激光保护镜片10与保护壳11四周均匀涂抹密封胶做密封处理。

本实用新型用来保证激光传感器在现场恶劣工业环境工作过程中，设备稳定性与合理防护性的双重兼顾，使生产设备达到稳定可靠经济运行；此防护装置只需要定期擦拭或更换前端的保护镜片，其余可达到免维护的目的，一定程度上起到了降本增效的作用。