CN100422705C - 非接触钢管内壁温度检测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及钢管在感应加热中的温度检测。一种非接触钢管内壁温度检测方法，其特征是将置于保护套管内的光纤传导线和红外测温头固定于感应加热线圈内，保护套管壁上开有窥视孔，窥视孔内为红外测温头，窥视孔上装有窥视孔开启机构，钢管进入感应加热线圈时将窥视孔开启机构打开，红外测温头通过窥视孔对钢管内壁进行测温。本发明可实现在线准确检测钢管加热温度，结构简单，检测精度高，操作方便，使用寿命长，容易实现闭环自动控制。
Description
(一)技术领域
本发明涉及钢管在感应加热中的温度检测，尤其涉及非接触钢管内壁温度检测方法和装置。
(二)背景技术
感应加热具有快速、节能、高效，便于自动化等一系列优点，作为加热已被广泛应用于冶金工业。在无缝钢管生产过程中，钢管端部的加厚方法就是利用三次中频感应加热，逐渐增加加热长度，然后进行镦粗加厚钢管。钢管镦粗前的加热温度一般要求控制在1200℃，由于中频感应加热炉箱的长度在800-1000mm之间，如何准确检测加热温度，有效控制加热时间和温度，直接关系到无缝钢管的端部质量。多年来，现场操作人员采用的是钢管在移出感应加热线圈后用红外仪检测温度的方法，由此产生的问题是，第一，检测距离约10m远，加上表面常带有氧化皮，很难准确检测钢管的实际温度；第二，由于钢管整个加热过程无法在线随时检测温度，造成钢管加热不够或过烧，影响了钢管加厚质量。
(三)发明内容
本发明的目的在于提供一种非接触钢管内壁温度检测方法和装置，该装置能够实现在线准确检测钢管加热温度，结构简单，检测精度高，操作方便，测量头使用寿命长。
本发明是这样实现的：一种非接触钢管内壁温度检测方法，其特征是将置于保护套管内的光纤传导线和红外测温头固定于感应加热线圈内，保护套管壁上开有窥视孔，窥视孔内为红外测温头，窥视孔上装有窥视孔开启机构，钢管进入感应加热线圈时将窥视孔开启机构打开，红外测温头通过窥视孔对钢管内壁进行测温。
一种非接触钢管内壁温度检测装置，其特征是包括光纤传导线、红外测温头、保护套管、温度检测仪表，光纤传导线一端连接红外测温头，另一端连接温度检测仪表，红外测温头和光纤传导线置于保护套管内并固定于感应加热线圈内，在红外测温头对应的保护套管壁上开有窥视孔，窥视孔上装有窥视孔开启机构，窥视孔开启机构包括盖板、限位板、导向杆、弹簧，盖板与限位板相互垂直并连接成一体，盖板置于窥视孔上方，盖板相对限位板另一侧开有孔道，孔道内置有弹簧和导向杆，弹簧套装在导向杆上并被压板固定于孔道内，导向杆另一端固定于保护套管上，盖板可沿导向杆移动，钢管进入感应加热线圈内推动限位板将窥视孔开启机构打开，并且钢管置于保护套管与感应加热线圈间。
上述的非接触钢管内壁温度检测装置，所述盖板两侧边为C形钩状，保护套管两侧沿轴向开有凹槽，盖板两侧边置于保护套管凹槽内。
上述的非接触钢管内壁温度检测装置，所述保护套管位于感应加热线圈中心线上。
本发明利用光纤传导线将红外测温头固定在封闭感应线圈中，光纤传导线和红外测温头置于保护套管内。当钢管进入感应加热线圈被加热时，保护套管会自动打开窥视孔，红外探测点打在钢管内壁上，随时检测钢管温度，实现钢管加厚工段的在线检测。由于钢管对光纤传导线的屏蔽作用，所以检测到的温度稳定无干扰；在光纤传导线和红外测温头上采用保护套管，有效保护了光纤传导线不受高温的长期辐射，延长了使用寿命。本发明结构简单，操作方便，检测精度高，使用寿命长，容易实现闭环自动控制。
(四)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说明。
图1为本发明非接触钢管内壁温度检测装置结构示意图；
图2为非接触钢管内壁温度检测装置侧视图；
图3为图2中A-A向剖视示意图；
图4为图3中B-B向剖视示意图。
图中：1钢管，2感应加热线圈，3红外测温头保护套管，4开启式窥视孔，5窥视孔开启机构，6红外测温头，7光纤传导线，8温度检测仪表，9弹簧，10导向杆，11限位板，12盖板。
(五)具体实施方式
参见图1、图2、图3、图4，一种非接触钢管内壁温度检测装置，包括光纤传导线7、红外测温头6、保护套管3、温度检测仪表8。光纤传导线7一端连接红外测温头6，另一端连接温度检测仪表8，红外测温头6和光纤传导线7置于保护套管3内并固定于感应加热线圈2内的中心线上。在红外测温头6对应的保护套管3壁上开有窥视孔4，窥视孔4上装有窥视孔开启机构5。窥视孔开启机构5包括盖板12、限位板11、导向杆10、弹簧9，盖板12与限位板11相互垂直并连接成一体，盖板12置于窥视孔4上方，盖板12相对限位板11另一侧开有两个孔道，孔道内置有弹簧9和导向杆10，弹簧9套装在导向杆10上并被压板固定于孔道内，导向杆10另一端固定于保护套管3上；盖板2两侧边为C形钩状，保护套管3横截面为矩形，保护套管3两侧沿轴向开有凹槽，盖板12两侧边置于保护套管3凹槽内，盖板12可沿保护套管3凹槽移动。当钢管1进入感应加热线圈2内时，推动限位板11将窥视孔开启机构5打开，这时钢管1置于保护套管3与感应加热线圈2间，加热时红外测温头可对钢管内壁实现在线检测。当钢管1加热完毕，在退出过程中，弹簧9动作，将盖板12弹回至原来位置，关闭窥视孔4，使光纤传导线7和红外测温头6隐藏在保护套管3内。
本发明可实现在线准确检测钢管加热温度，结构简单，检测精度高，操作方便，使用寿命长，容易实现闭环自动控制。
Claims (4)
1. 一种非接触钢管内壁温度检测方法，其特征是将置于保护套管内的光纤传导线和红外测温头固定于感应加热线圈内，保护套管壁上开有窥视孔，窥视孔内为红外测温头，窥视孔上装有窥视孔开启机构，钢管进入感应加热线圈时将窥视孔开启机构打开，红外测温头通过窥视孔对钢管内壁进行测温。
2. 一种非接触钢管内壁温度检测装置，其特征是包括光纤传导线、红外测温头、保护套管、温度检测仪表，光纤传导线一端连接红外测温头，另一端连接温度检测仪表，红外测温头和光纤传导线置于保护套管内并固定于感应加热线圈内，在红外测温头对应的保护套管壁上开有窥视孔，窥视孔上装有窥视孔开启机构，窥视孔开启机构包括盖板、限位板、导向杆、弹簧，盖板与限位板相互垂直并连接成一体，盖板置于窥视孔上方，盖板相对限位板另一侧开有孔道，孔道内置有弹簧和导向杆，弹簧套装在导向杆上并被压板固定于孔道内，导向杆另一端固定于保护套管上，盖板可沿导向杆移动，钢管进入感应加热线圈内推动限位板将窥视孔开启机构打开，并且钢管置于保护套管与感应加热线圈间。
3. 根据权利要求2所述的非接触钢管内壁温度检测装置，其特征是盖板两侧边为C形钩状，保护套管两侧沿轴向开有凹槽，盖板两侧边置于保护套管凹槽内。
4. 根据权利要求2所述的非接触钢管内壁温度检测装置，其特征是保护套管位于感应加热线圈中心线上。
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