专利名称：板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统的制作方法
技术领域：
本发明属于冶金设备领域，涉及一种板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测 量系统。
背景技术：
目前，喷嘴水流密度测试采用集水器，集水完毕将集水试管取出并人 工读取数据，工作强度大，精度低。也有在集水器中安装传感器采集数据， 但在整个喷射范围内安装传感器的成本太高。 '
发明内容
本发明的目的是提供一种板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，用 于精确的二冷喷嘴水流密度，降低测量成本。
本发明的目的是这样实现的，设计一种板坯连铸机二冷喷嘴水流密度 测量系统，其特征是它至少包括喷嘴移动机构、喷嘴3、信号调理器IO、
计算机数据采集与分析单元ll、集水器8和传感移动机构，集水器8固定 在传感移动机构上，通过传感移动机构带动集水器8移动至检测位置；喷 嘴3固定在喷嘴移动机构上，喷嘴3向下，通过喷嘴移动机构移动喷嘴3 至集水器8的上方，喷嘴3喷水，集水器8内的液位传感器7给出不同空 间喷水的密度，信号经信号调理器10放大处理后输出数据给计算机数据 采集与分析单元ll，给出三维喷水密度大水分布图。
所述的喷嘴移动机构至少包括喷嘴横向移动机构2、喷嘴纵向移动机 构12、喷嘴移动导向光杠l、丝杠螺母14、驱动电机13及齿轮齿条18， 左右两根喷嘴移动导向光杠1垂直于水平面固定在架体上，喷嘴横向移动 机构2是沿丝杠连接的丝杠螺母14，在丝杠螺母14上垂直于丝杠螺母14 固定多个连接杆，连接杆的下面是喷嘴3，喷嘴3喷口向下；嘴横3通过 喷嘴横向移动机构2支撑在横向支撑架上，横向支撑架中间通过齿轮齿条 18与喷嘴纵向移动机构12连接，横向支撑架两端有导槽与导向光杠1连 接，喷嘴横向移动机构2上下移动时，驱动电机13驱动齿轮齿条18使横 向支撑架在左右导向光杠1导向下上下移动，带动喷嘴3到指定位置。
所述的传感移动机构至少包括精密横向移动测量机构17、步进电机6、 传动皮带16及支撑框架9，支撑框架9上部通过光杠4和横向移动丝杠5 连接集水器8，横向移动丝杠5转动带动集水器8横向移动，光杠4为集 水器8横向移动时导向；横向移动丝杠5通过步进电机6驱动传动皮带16
带动横向移动丝杠5转动。
所述的传感移动机构横向移动的节距为20mm。 所述的喷嘴横向移动机构2 —恻连接有手轮15。 所述的喷嘴3在1-3个之间。
所述的集水器8离喷嘴3距离在100~500mm之间。 所述的传感移动机构移动空间在X方向为0~2000mm，在Y方向在 0 200mm之间。
所述的液位传感器7为防水压力传感器。
本发明能自动测量单个喷嘴或多个喷嘴组合的有效喷射区域内水流 密度的大小和分布规律。集水器安装在传感移动机构上，能自动扫描准确 定位在测量装置上，液位传感器8给出的液位信号由计算机采集和处理。 计算机数据采集和分析系统可把测量数据生成不同切面的二维水流密度 曲线，自动给出统计分析结果，同时完成喷嘴的喷射角度、有效喷射面积 情况。测量精确、测量时间短，降低测量成本。
下面结合实施例附图对发明作进一步说明。 图1是本发明实施例1结构示意图。
图中1、喷嘴移动导向光杠；2、喷嘴横向移动机构；3、喷嘴；4、 光杠；5、横向移动丝杠；6、步进电机；7、传感器；8、集水器；9、支 撑框架；10、信号调理器；11、计算机数据采集与分析单元；12、喷嘴纵 向移动机构；13、驱动电机；14、丝杠螺母；15、手轮；16、传动皮带； 17、精密横向移动测量机构；18、齿轮齿条。
具体实施例方式
如图1所示，包括喷嘴移动机构、喷嘴3、信号调理器IO、计算机数 据采集与分析单元ll、集水器8和传感移动机构，集水器8固定在传感移 动机构上，通过传感移动机构带动集水器8移动至检测位置；喷嘴3固定 在喷嘴移动机构上，喷嘴3向下，通过喷嘴移动机构移动喷嘴3至集水器 8上方，集水器8其底部安装液位传感器7，由步进式电机6带动传动皮 带16及丝杠螺母14来控制水流密度集水单元在整个喷嘴3喷射范围内移 动。测量时，先将集水器8移动到测试位置，打开集水器8的盖，开始集 水，达到一定时间，盖子关闭，液位传感器7信号经信号调理器10、计算 机数据采集与分析单元11给出统计分析结果，以数据库的形式存贮数据 或打印数据报表。
图中1、喷嘴移动导向光杠；2、喷嘴横向移动机构；3、喷嘴；4、
光杠；5、横向移动丝杠；6、步进电机；7、传感器；8、集水器；9、支 撑框架；10、信号调理器；11、计算机数据采集与分析单元；12、喷嘴纵 向移动机构；13、驱动电机；14、丝杠螺母；15、手轮；16、传动皮带； 17、精密横向移动测量机构；18、齿轮齿条。
喷嘴移动机构至少包括喷嘴横向移动机构2、喷嘴纵向移动机构12、 喷嘴移动导向光杠1、丝杠螺母14、驱动电机13及齿轮齿条18，左右两 根喷嘴移动导向光杠1垂直于水平面固定在架体上，喷嘴横向移动机构2 是沿丝杠连接的丝杠螺母14，在丝杠螺母14上垂直于丝杠螺母14固定多 个连接杆，连接杆的下面是喷嘴3，喷嘴3可在l-5个之间，喷嘴3都通 过连接杆连接。喷嘴3喷口向下；嘴横向移动机构2支撑在横向支撑架上， 横向支撑架中间通过齿轮齿条18与喷嘴纵向移动机构12连接，横向支撑 架两端有导槽与导向光杠l连接，嘴横向移动机构2上下移动时，驱动电 机13驱动齿轮齿条18使横向支撑架在左右导向光杠1导向下上下移动， 带动喷嘴3到指定位置。
传感移动机构至少包括精密横向移动测量机构17、步进电机6、传动 皮带16及支撑框架9，支撑框架9上部通过光杠4和横向移动丝杠5连接 集水器8，横向移动丝杠5转动带动集水器8横向移动，光杠4为集水器 8横向移动时导向。横向移动丝杠5通过步进电机6驱动传动皮带16带动 横向移动丝杠5转动。传感移动机构横向移动的节距为20mm，这 样确保 了有效测量区域内水流密度的无间断测量。
喷嘴横向移动机构2 —侧连接手轮15，带动丝杠螺母14转动，带动 喷嘴横向移动机构2的测试喷嘴3调整到测试位置。
研究板坯连铸机二冷用不同喷嘴或喷嘴的不同组合形式下水流密度 的大小和分布规律，对选择铸坯的冷却方式，改善铸坯冷却的均匀性，制 定合理的冷却制度，提高铸坯质量有着重要的意义。为了连续测量有效喷 射区域内冲击力的大小和分布规律，本系统采用了精密步进扫描测量机 构，实现了全测量范围内冲击力的无间断扫描测量。
板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统的液位传感器为防水压力 传感器，传感器直接测量出每一次集水器中所集水的压力，其精度O.P/。； 控制系统由PLC和上位计算机两部分组成。数据采集和处理软件在 Windons2000平台上用VB6.0进行开发，测量数据用微软ACESS数据库 格式进行存贮和输出，可输出每个测量点水流密度的数值、有效喷射面积、 喷射角度、水流密度的三维分布图等。
权利要求
1、板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是它至少包括喷嘴移动机构、喷嘴(3)、信号调理器(10)、计算机数据采集与分析单元(11)、集水器(8)和传感移动机构，集水器(8)固定在传感移动机构上，通过传感移动机构带动集水器(8)移动至检测位置；喷嘴(3)固定在喷嘴移动机构上，喷嘴(3)向下，通过喷嘴移动机构移动喷嘴(3)至集水器(8)的上方，喷嘴(3)喷水，集水器(8)内的液位传感器(7)给出不同空间喷水的密度，信号经信号调理器(10)放大处理后输出数据给计算机数据采集与分析单元(11)，给出三维喷水密度大水分布图。
2、 根据权利要求1所述的板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是所 述的喷嘴移动机构至少包括喷嘴横向移动机构(2)、喷嘴纵向移动机构(12)、喷嘴移 动导向光杠(1)、丝杠螺母(14)、驱动电机(13)及齿轮齿条(18),左右两根喷嘴 移动导向光杠(1)垂直于水平面固定在架体上，喷嘴横向移动机构(2)是沿丝杠连 接的丝杠螺母(14),在丝杠螺母(14)上垂直于丝杠螺母(14)固定多个连接杆，连 接杆的下面是喷嘴(3)，喷嘴(3)喷口向下；嘴横(3)通过喷嘴横向移动机构(2) 支撑在横向支撑架上，横向支撑架中间通过齿轮齿条(18)与喷嘴纵向移动机构(12) 连接，横向支撑架两端有导槽与导向光杠(1)连接，喷嘴横向移动机构(2)上下移 动时，驱动电机(13)驱动齿轮齿条(18)使横向支撑架在左右导向光杠(1)导向下 上下移动，带动喷嘴(3)到指定位置。
3、 根据权利要求1所述的板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是所 述的传感移动机构至少包括精密横向移动测量机构(17)、步进电机(6)、传动皮带U6) 及支撑框架(9)，支撑框架(9)上部通过光杠(4)和横向移动丝杠(5)连接集水器(8)，横向移动丝杠(5)转动带动集水器(8)横向移动，光杠(4)为集水器(8) 横向移动时导向；横向移动丝杠(5)通过步进电机(6)驱动传动皮带(16)带动横 向移动丝杠(5)转动。
4、 根据权利要求1所述的板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是所 述的传感移动机构横向移动的节距为20mm。
5、 根据权利要求2所述的板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是所 述的喷嘴横向移动机构(2) —侧连接有手轮(15)。
6、 根据权利要求1所述的板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是所 述的喷嘴(3)在l-3个之间。
7、 根据权利要求1所述的板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是所 述的集水器(8)离喷嘴(3)距离在100 500mm之间。
8、 根据权利要求1所述的板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是所 述的传感移动机构移动空间在X方向为0~2000mm，在Y方向在0~200mm之间。
9、 根据权利要求1所述的板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是所 述的液位传感器(7)为防水压力传感器。
全文摘要
本发明属于冶金设备领域，涉及一种板坯连铸机二冷喷嘴水流密度测量系统，其特征是它至少包括喷嘴移动机构、喷嘴(3)、信号调理器(10)、计算机数据采集与分析单元(11)、集水器(8)和传感移动机构，集水器(8)固定在传感移动机构上，通过传感移动机构带动集水器(8)移动至检测位置；喷嘴(3)固定在喷嘴移动机构上，喷嘴(3)向下，通过喷嘴移动机构移动喷嘴(3)至集水器(8)的上方，喷嘴(3)喷水，集水器(8)内的液位传感器(7)给出不同空间喷水的密度，信号经信号调理器(10)放大处理后输出数据给计算机数据采集与分析单元(11)，给出三维喷水密度大水分布图。它测量精确、测量时间短，测量成本低。
文档编号G01M99/00GK101187618SQ200710188518
公开日2008年5月28日 申请日期2007年12月20日 优先权日2007年12月20日
发明者左水利, 强 李, 江 李, 李彦峰, 敏 赵, 迟凤志, 艳 鹿 申请人:中国重型机械研究院