专利名称：钢坯测长定位系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及钢坯入炉系统，具体涉及各种连续式轧钢加热炉、热处理炉的炉前用于对钢坯进行测长定位及对中的控制系统。
背景技术：
对于目前钢铁厂各种轧钢加热炉、热处理炉，尤其是连续式轧钢加热炉、热处理炉，通常需要钢坯在炉内沿炉宽方向居中布置，以使炉内支撑构件载荷均勻，钢坯两端与两侧炉墙距离均等，以最大程度的减少跑偏撞墙等事故。同时为了核算加热炉产能，需要精确测量钢坯长度。为实现这一目的，需要在钢坯入炉前完成测长、对中工作，从而保证钢坯的居中入炉。目前，对于如何完成钢坯入炉前测长、对中工作，业内通常采用金属检测器+编码器的做法，即在入炉辊道上安装编码器，计量辊道转数，在入炉辊道某一位置安装冷/热金属检测器(俗称光电管)，以检测钢坯位置，光电管和编码器配合工作，完成钢坯入炉前测长、对中工作。由于钢坯在辊道上行进时打滑、辊道磨损、编码器辊/非编码器辊转速不一致等原因，此法精度较差，尤其是投入使用越久，精度越差，不能满足行业日益提高的测长、 对中要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对上述问题提出一种钢坯测长定位系统，该系统可在炉前对钢坯进行精确测长定位及对中控制，保证钢坯居中入炉；适用于各种有钢坯精确测长、对中入炉要求的轧钢加热炉、热处理炉，尤其适用于各种连续式轧钢加热炉、连续式热处理炉。为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案钢坯测长定位系统，包括端头检测器、距离检测器，信号处理与控制系统，端头检测器设置在入炉辊道外侧，端头检测器和距离检测器均和信号处理与控制系统相连接；其特征在于所述的距离检测器与入炉辊道留有间隔地设置在入炉辊道左右两端中的任一端、 且位于入炉辊道相应端的中心线延长线上。按上述技术方案，当距离检测器位于入炉辊道左端中心线延长线上时，距离检测器检测面与钢坯首端移动方向相对。按上述技术方案，所述的距离检测器与炉子中心线的间距为L2。按上述技术方案，当距离检测器位于入炉辊道左端中心线延长线上时，距离检测器检测面与钢坯首端移动方向相对时；当钢坯首端移动到达触发端头检测器，钢坯首端与距离检测器之间长度为Ldl时，信号处理与控制系统获得端头检测器发出的上升沿信号， 并记录距离检测器所测得的长度Ldl ；接着钢坯继续向距离检测器所在端移动，钢坯尾部再次到达触发端头检测器时，钢坯首端与距离检测器之间长度为Ld2，信号处理与控制系统获得端头检测器所发出的下降沿信号，并记录此时距离检测器所测得的长度Ld2;信号处理与控制系统计算得到钢坯长度Ls为Ld2-Ldl，此时完成钢坯测长工作。按上述技术方案，在完成钢坯测长工作后，钢坯继续向距离检测器所在端移动，当钢坯首端与距离检测器之间的长度值Lc为L-Ls/2时，信号处理与控制系统获得距离检测器所测得的长度值信号并发送入炉辊道停转信号，钢坯中心线与炉子中心线一致，此时钢坯对中完成。按上述技术方案，当距离检测器位于入炉辊道右端中心线延长线上时，距离检测器检测面与钢坯首端移动方向一致。按上述技术方案，所述的距离检测器为激光测距仪；所述的端头检测器为金属检测器。按上述技术方案，所述的距离检测器为工业级激光测距仪；所述的端头检测器为金属检测器。本发明的原理为通过激光测距仪，实时监测钢坯在入炉辊道上的位置，配合金属检测器，完成钢坯入炉前测长定位；通过安装在在入炉辊道上的金属检测器，确定钢坯首尾两端通过该给定位置的时间点，根据时差及激光测距仪测定值，计算钢坯长度及完成炉前定位工作；信号处理与控制系统接收激光测距仪和金属检测器的信号，并对信号进行A/D转换，以供系统进行逻辑判断，通过信号处理、逻辑判断，系统对炉前辊道及装钢系统发出控制信号，计算出钢坯长度，返给上位机，并完成对中入炉。本发明相对现有技术具有以下有益效果1)采用了激光测距仪和金属检测器相配合，能够精确测量钢坯长度，从而为钢坯对中入炉提供必要条件，同时能够为加热炉或热处理炉生产提供精确的生产数据，有利于精确确定炉子产能，有利于轧钢厂与坯料供应方的准确结算。2)在精确测长的同时能够精确的完成钢坯入炉对中，从而保证钢坯在炉内沿炉宽方向居中布置，使得炉内支撑构件载荷均勻，钢坯两端与两侧炉墙距离均等，最大程度的减少跑偏撞墙等事故。3)所采用的设备简单，使用范围广泛，适用于各种有钢坯精确测长、对中入炉要求的轧钢加热炉、热处理炉的新建或改造，投资小，建设周期短，设备维护简单。
为了更好地理解本发明，下面结合附图和实施例做进一步描述。图1为本发明一个实施例的系统中钢坯的初始位置图；图2为图1的系统中钢坯开始测长的位置图；图3为图1的系统中钢坯测长完成的位置图；图4为图1的系统中钢坯对中完成图。附图中，1-金属检测器、2-激光测距仪、3-钢坯。
具体实施例方式如图1所示，炉子内宽设为W，金属检测器1和炉子中心线间距设为Li，激光测距仪2和炉子中心线间距设为L2 ；金属检测器1设置在入炉辊道外侧，金属检测器1和激光测距仪2均和信号处理与控制系统相连接；其特征在于所述的激光测距仪2与入炉辊道留有间隔地设置在入炉辊道左端的中心线延长线上，激光测距仪2检测面与钢坯首端移动方向相对。当金属检测器1扫描到钢坯3头部，钢坯首端与激光测距仪2之间长度为LdlJf 号处理与控制系统获得金属检测器1发出的上升沿信号，并记录激光测距仪2所测得的长度Ldl，如图2所示；接着钢坯3继续向激光测距仪2所在端移动，钢坯尾部再次到达触发金属检测器1时，钢坯首端与激光测距仪2之间长度为Ld2，信号处理与控制系统获得金属检测器1所发出的下降沿信号，并记录此时激光测距仪2所测得的长度Ld2，信号处理与控制系统计算得到钢坯长度Ls为Ld2-Ldl，如图3所示；在完成钢坯3测长工作后，钢坯3继续向激光测距仪2所在端移动，当钢坯首端与激光测距仪2之间的长度值为Lc时，Lc = L-Ls/2，信号处理与控制系统获得激光测距仪 2所测得的长度值信号并发送入炉辊道停转信号，钢坯3中心线与炉子中心线一致，此时钢坯3对中完成，如图4所示。所采用的激光测距仪2为工业级激光测距仪。其他实施例中也可以使激光测距仪2与入炉辊道留有间隔地设置在入炉辊道右端中心线延长线上，并同时使激光测距仪2检测面与钢坯首端移动方向一致；此时，各长度计算原理与此类似。以上所揭露的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
权利要求
1.钢坯测长定位系统，包括端头检测器、距离检测器，信号处理与控制系统，端头检测器设置在入炉辊道外侧，端头检测器和距离检测器均和信号处理与控制系统相连接；其特征在于所述的距离检测器与入炉辊道留有间隔地设置在入炉辊道左右两端中的任一端、且位于入炉辊道相应端的中心线延长线上。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于当距离检测器位于入炉辊道左端中心线延长线上时，距离检测器检测面与钢坯首端移动方向相对。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述的距离检测器与炉子中心线的间距为L2。
4.根据权利要求2或3所述的系统，其特征在于当钢坯首端移动到达触发端头检测器， 钢坯首端与距离检测器之间长度为Ldl时，信号处理与控制系统获得端头检测器发出的上升沿信号，并记录距离检测器所测得的长度Ldl ；接着钢坯继续向距离检测器所在端移动， 钢坯尾部再次到达触发端头检测器时，钢坯首端与距离检测器之间长度为Ld2，信号处理与控制系统获得端头检测器所发出的下降沿信号，并记录此时距离检测器所测得的长度Ld2 ； 信号处理与控制系统计算得到钢坯长度Ls为Ld2-Ldl，此时完成钢坯测长工作。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于在完成钢坯测长工作后，钢坯继续向距离检测器所在端移动，当钢坯首端与距离检测器之间的长度值Lc为L-Ls/2时，信号处理与控制系统获得距离检测器所测得的长度值信号并发送入炉辊道停转信号，钢坯中心线与炉子中心线一致，此时钢坯对中完成。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于当距离检测器位于入炉辊道右端中心线延长线上时，距离检测器检测面与钢坯首端移动方向一致。
7.根据权利要求1-3之一或5或6所述的系统，其特征在于所述的距离检测器为激光测距仪；所述的端头检测器为金属检测器。
8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于所述的距离检测器为激光测距仪；所述的端头检测器为金属检测器。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于所述的距离检测器为工业级激光测距仪； 所述的端头检测器为金属检测器。
10.根据权利要求1-3之一或5或6或8所述的系统，其特征在于所述的距离检测器为工业级激光测距仪；所述的端头检测器为金属检测器。
全文摘要
本发明钢坯测长定位系统，属于钢坯入炉系统领域，包括端头检测器、距离检测器，信号处理与控制系统，端头检测器设置在入炉辊道外侧，端头检测器和距离检测器均和信号处理与控制系统相连接；其特征在于距离检测器与入炉辊道留有间隔地设置在入炉辊道左右两端中的任一端、且位于入炉辊道相应端的中心线延长线上。本发明能够精确测量钢坯长度并完成钢坯入炉对中，从而保证钢坯在炉内沿炉宽方向居中布置，使得炉内支撑构件载荷均匀，钢坯两端与两侧炉墙距离均等，最大程度的减少跑偏撞墙等事故；所采用的设备简单，使用范围广泛，适用于各种有钢坯精确测长、对中入炉要求的轧钢加热炉、热处理炉的新建或改造，投资小，建设周期短，设备维护简单。
文档编号G01B11/26GK102322803SQ201110231640
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月12日 优先权日2011年8月12日
发明者张大宝, 杨峰 申请人:中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司