一种连铸二冷铸流表面温度接触式测量装置的制作方法

本发明属于自动化仪表测量领域，尤其涉及一种连铸二冷铸流表面温度接触式测量装置。

背景技术：

在连铸二冷密闭室内，铸流是高温运动物体，且处在高水雾、高热辐射、浓烟雾和强磁场的环境中，同时铸流表面布满不规整的氧化铁皮，并覆盖一层水膜，使得被测点表面发射率是一个无规律的动态变量。故采用发射率进行的非接触式测量的方式在原理设计层面就存在固有缺陷。再加之，通过非接触式测量不管是红外测温仪还是ccd测温仪亦或是摄像测温仪的测量成本都较高，单点的测温成本至少在五万元，而且在二冷密闭环境下的测温精度一般也只有2％。故如何提高接触式测温的适应性就显得较为重要。

专利公开号为cn200810115200.6的中国专利公开了“一种测量连铸坯表面温度的装置及其测量方法”，该发明是通过在支撑辊上安装一个同该辊直径相同，并同支撑辊一道绕辊子中心轴同速转动的接触式环形测温仪，以实现接触测量。该方法的不足：1、该接触式测温仪的热电偶的导线如何安全引出的问题。2、如何快速实现接触式环形测温的安装和拆卸的问题。

技术实现要素：

为了解决现有技术的问题，本发明提供一种连铸二冷铸流表面温度接触式测量装置，采用接触式测量，在连铸机二冷区密闭环境内实现铸流表面测温。

为此，本发明提供一种连铸二冷铸流表面温度接触式测量装置，安装于连铸辊缝间，包括提升气缸、气缸连接件、下压弹簧、支架、防断回力节点、测温头、滚轮、铸流表面、旋转编码器、穿线及冷却气进口、测温杆、温度信号处理器及计算机。

提升气缸安装于支架上，且通过气缸连接件与测温杆相连，通过计算机设定测温头或防断回力节点触发，以实现同铸流表面的接触和分离。

下压弹簧设于测温杆的外周，通过提升气缸的动作对测温头施加作用力实现与铸流表面的接触。

防断回力节点设于滚轮的上部，且与承载滚轮的u型支架一体成型，可拆卸的安装于测温杆的下端，当剥离的氧化铁皮作用于测温头时，防断回力节点被氧化铁皮或横向裂纹撞击而沿拉坯方向上摆。

旋转编码器设于测温杆和防断回力节点之间，包括转动部分与固定部分，其固定部分固定于测温杆上，转动部分随防断回力节点转动，并将转动信号转换成电信号。

测温头安装于滚轮上，且测温头的线缆沿测温杆向上引出和气缸管路及旋转编码器的线路一并穿过穿线及冷却气进口经温度信号处理器引至计算机。

当防断回力节点摆动角度幅度较小时，在重力作用下测温头瞬间会重新同铸流表面接触；当防断回力节点摆动角度幅度大且防断回力节点同旋转编码器的旋转角度值超过设定值时，计算机驱动提升气缸提升，带动测温头与铸流表面分离。

滚轮的直径根据连铸辊缝的宽度设计。

所述测温头为高温热电偶。

滚轮上设有多个测温环，每个测温环可设多个测温头，测温头的信号由旋转连接器引至测温杆，经测温杆引出。

测温头的外周设有保护套，安装后的保护套高出测温环的外表面1～2mm。

滚轮采用高温陶瓷材料制成。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、采用接触式测量，可以消除环境变化对测温的影响，即使铸流表面有水膜、水雾、氧化铁皮的情况下亦能测温，且测量精度高；

2、结构简单小巧，方便安装，适合辊缝小铸坯表面测温；

3、电气部分与测温头分离，防护等级达ip67，增强了环境的适应性，提高了装置可靠性；

4、设置防断回力节点，提升了装置故障处理能力，减少测温头损坏，提高使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中防断回力节点、测温头与滚轮组成的快换件的结构示意图；

图3是图2沿c-c的剖视图；

图4是图3沿a-a的剖视图；

图5是图3沿b-b的剖视图。

具体实施方式

请参见图1至图5，本发明提供一种连铸二冷铸流表面温度接触式测量装置，安装于连铸辊缝间，且垂直于铸坯表面安装；包括提升气缸1、气缸连接件2、下压弹簧3、支架4、防断回力节点5、测温头6、滚轮7、铸流表面8、旋转编码器9、穿线及冷却气进口10、测温杆11、温度信号处理器12及计算机13。

提升气缸1采用单作用气缸，安装于支架4上，且通过气缸连接件2与测温杆11相连，通过计算机13设定测温头6或防断回力节点5触发，以实现同铸流表面8的接触和分离。

下压弹簧3设于测温杆11的外周，通过提升气缸1的动作对测温头6施加作用力实现与铸流表面8的接触。

防断回力节点5设于滚轮7的上部，且与承载滚轮7的u型支架一体成型，可拆卸的安装于测温杆11的下端，当剥离的氧化铁皮作用于测温头6时，防断回力节点5被氧化铁皮或横向裂纹撞击而沿拉坯方向上摆。

旋转编码器9设于测温杆11和防断回力节点5之间，包括转动部分与固定部分，其固定部分固定于测温杆11上，转动部分随防断回力节点5转动，并将转动信号转换成电信号。

测温头6安装于滚轮7上，且测温头6的线缆沿测温杆11向上引出和气缸管路及旋转编码器9的线路一并穿过穿线及冷却气进口10经温度信号处理器12引至计算机13。

当防断回力节点5摆动角度幅度较小时，在重力作用下测温头6瞬间会重新同铸流表面8接触；当防断回力节点5摆动角度幅度大且防断回力节点5同旋转编码器9的旋转角度值超过设定值时，计算机13驱动提升气缸1提升，带动测温头6与铸流表面8分离。

防断回力节点5和测温头6可整体快速更换，以提升测温系统的快速适应能力。

滚轮7的直径根据连铸辊缝的宽度设计。

所述测温头6为高温热电偶，如双铂铑热电偶，其测量温度可达1600℃。

滚轮7上设有多个测温环15，每个测温环15可设多个测温头6，测温头6的信号由旋转连接器16引至测温杆11，经测温杆11引出。

滚轮7采用高温陶瓷材料制成，测温时，滚轮7紧贴铸流表面滚动，其与铸流表面的接触是滚动摩擦，对测温头6探头磨损速率较小，可以有效提高测温装置的寿命，且滚轮7的直径可根据辊缝的宽度来调整，以保证整个测温头6能整体安全通过辊缝而又不因直径太小而影响正常使用。

测温头6的外周设有保护套14，安装后的保护套14高出测温环15的外表面1～2mm。保护套14用耐高温、结构特性稳定、耐腐蚀、抗氧化的材料构成，如gh3039镍基高温合金。

综上，本发明采用接触式测量，可以消除环境变化对测温的影响，即使铸流表面有水膜、水雾、氧化铁皮的情况下亦能测温，且测量精度高；结构简单小巧，方便安装，适合辊缝小铸坯表面测温；电气部分与测温头分离，防护等级达ip67，增强了环境的适应性，提高了装置可靠性；设置防断回力节点，提升了装置故障处理能力，减少测温头损坏，提高使用寿命。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。