CN101487732B - 用轴销式传感器测量钢水包重量的方法及称量装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用轴销式传感器测量钢水包重量的方法及称量装置，采用轴销式传感器，利用钢水包重量加载于销轴而进行钢水重量测量，数个轴销式传感器输出测量信号，通过接线盒内A/D转换，传送到具有系统故障判断功能的多通道称量仪表，该称量仪表经处理后显示钢水包总重和每一个轴销式传感器的受力值，并同时发送重量信号至PLC上位设备。本发明在钢水包提升设备或卷扬提升设备上安装一套由高精度轴销式传感器、多通道称量仪表以及具有A/D转换功能的接线盒组成的钢水重量称量装置，具有测量与称量功能，取代了原有的联接销轴。本称量装置安装方便，节省了设备费用和安装维护费用。
Description
技术领域
本发明涉及冶金行业对钢水包重量的测量，涉及用于钢水精炼过程中钢水包提升设备的钢水包重量称量，特别涉及一种采用轴销式传感器可单独输出称量信号的钢水包重量测量方法及称量装置。
背景技术
在钢铁冶金工艺过程中，经常需要对钢水重量进行测量或称重。通常在钢水包运输车、吊运钢水包的行车、钢水包回转台、中间包车设置称量装置，或在钢水包运输车运行的钢轨上设置称量装置，以对钢水包重量进行直接或间接称量。以往这些称重方式，通过一套加载传递装置或称为承重传力机构和安装组件，将钢水重量以受压(拉)方式加载到柱式称重传感器或梁式称重传感器上，利用压(拉)应力——应变原理进行钢水重量测量。
在真空循环脱气法(RH)真空处理装置钢水包提升工位采用以上方式时，存在着以下一些问题：在钢水包运输车上设置称量装置，传感器工作环境恶劣，受到钢水高温影响，经常有钢水和钢渣飞溅，传感器使用寿命不长，且影响称量精度；在钢水包运输车运行的钢轨上设置称量装置，需要设置称重台，开挖设备基坑；称重元件的布置需要对相关设备进行修改，并且称重结果易受结渣因素的影响。
为了实现在RH真空处理装置钢水包提升工位对钢水重量进行称量，需要在钢水包提升设备上直接加设称量装置。钢水包提升设备使用四个液压缸进行提升，或者使用卷扬方式如钢绳与滑轮组进行提升时，若采用其他形式的称重传感器，如柱式或梁式称重传感器，至少需要八个称重传感器，而且只能安装在提升液压缸安装座下，或者需要设计加载传递装置和安装结构；在安装、更换和检修时不方便，且安装空间受到限制，对支撑结构要求高，多个称重传感器若安装不好则对称量精度影响很大；当液压缸工作不同步时，会对传感器产生侧向力，由此影响了测量精度。
发明内容
本发明的任务是提供一种用轴销式传感器测量钢水包重量的方法及称量装置，它解决了上述现有技术在钢水包提升设备上对钢水包重量进行称量的问题。
本发明的技术解决方案如下：
一种用轴销式传感器测量钢水包重量的方法，在钢水包提升设备上对钢水包重量进行称量，采用轴销式传感器，利用钢水包重量加载于销轴而进行钢水重量测量，数个轴销式传感器输出测量信号，通过接线盒内模拟与数字A/D转换，传送到具有系统故障判断功能的多通道称量仪表，多通道称量仪表经处理后显示钢水包总重和每一个轴销式传感器的受力值，并同时发送重量信号至可编程序控制器PLC上位设备。
一种用轴销式传感器测量钢水包重量的称量装置，所述称量装置用于装有液压缸的钢水包提升设备，在液压缸与提升设备的连接处装有轴销式传感器；所述轴销式传感器安装在四个以上液压缸的上部支座处，轴销式传感器与多通道称量仪表通过接线连接，在轴销式传感器与多通道称量仪表之间设有带A/D转换功能的接线盒。
一种用轴销式传感器测量钢水包重量的称量装置，所述称量装置用于装有联接支座、吊钩、滑轮组及卷扬钢绳的钢水包卷扬提升设备，轴销式传感器取代了原有的联接销轴；所述轴销式传感器安装在四个以上滑轮组的联接销轴处，轴销式传感器与多通道称量仪表通过接线连接，在轴销式传感器与多通道称量仪表之间设有带A/D转换功能的接线盒。
所述多通道称量仪表经处理后通过显示器显示钢水包总重和每一个轴销式传感器的受力值。
按本发明的测量方法，利用钢水包重量加载于销轴而产生的剪应力——应变原理进行钢水重量测量，采用轴销式传感器输出测量信号，通过接线盒内A/D转换，送入多通道称量仪表，多通道称量仪表经处理后显示钢水包总重和每一个轴销式传感器的受力状况，并同时可发送重量信号至PLC等上位设备。多通道称量仪表具有系统故障判断功能，在正常使用时，一般操作人员无须技术人员支持就能判断系统正常与否和故障点。多通道称量仪表既可显示总重，又可分别显示每一个点的重量，一旦其中某个提升点发生工作故障，即可方便地判断故障来源。
本发明在钢水包提升设备上安装一套由高精度轴销式传感器、多通道称量仪表以及具有A/D转换功能的接线盒组成的钢水重量称量装置，可以在RH真空处理装置钢水包提升工位对钢水重量直接进行称量；当钢水包提升设备只用液压缸时，也可以对每个液压缸的提升力进行实时检测，实现对每个液压缸的工作状态进行判断；还可以用于卷扬提升方式的钢水包提升设备，对每个提升点的提升力进行单独检测。
使用轴销式传感器作为钢水重量称量装置的称重传感器，一般不需要另行设计加载传递装置和安装组件。在与钢水包运输和吊运过程有关的设备上，如钢水包吊钩连接、滑轮组、连接支座等处都设计有联接销轴，直接承受钢水包的重量载荷。因此，只需将这些销轴换装为相应的轴销式传感器，即可将钢水包重量加载而产生的剪应力——应变，通过电信号输出到称量仪表进行钢水重量测量。钢水包提升设备的结构无须作任何特殊设计，在安装、使用和维修方面都很方便。
本发明采用轴销式传感器测量钢水包重量，安装在钢水包提升设备上，具有测量与称量功能，取代了原有的联接销轴。由于原有的联接销轴的强度是按照钢水包提升设备承载能力计算得出，因此本发明采用的轴销式传感器按照联接销轴的强度和外形尺寸进行订制，使其外形尺寸规格与联接销轴完全一致，并且将订制的轴销式传感器安装在原联接销轴处，满足了设备连接和承载要求，同时可以输出称重信号。
采用本发明的轴销式传感器，可使钢水包称量实现无基坑、无称台，且不用改变原有设备结构，不单独增加任何机械结构，安装方便，大大地节省了设备费用和安装维护费用。
本发明的测量方法及测量装置可广泛适用在与钢水包运输和吊运过程有关的设备上。
附图说明
图1是本发明的一种用轴销式传感器测量钢水包重量的测量方法示意图。
图2是本发明的轴销式传感器安装在液压缸与设备连接处测量钢水包重量的称量装置示意图。
图3是本发明的轴销式传感器安装在滑轮组的联接销轴处的称量装置示意图。
具体实施方式
参看图1，按本发明的用轴销式传感器测量钢水包重量的测量方法，在钢水包提升设备上对钢水包重量进行称量，采用轴销式传感器，利用钢水包重量加载于销轴而进行钢水重量测量。数个轴销式传感器输出测量信号，通过接线盒内模拟与数字A/D转换，传送到多通道称量仪表，多通道称量仪表具有系统故障判断功能。多通道称量仪表经处理后通过显示器、大屏幕显示钢水包总重和每一个轴销式传感器的受力值，并可同时发送重量信号(如4～20mA)至可编程序控制器PLC等上位设备。
使用多通道称量仪表，可以显示钢水包总重和每一个轴销式传感器的受力值。当同时使用四个轴销式传感器时，不但可以进行重量称量，还可以对每个轴销式传感器的受力状况进行检测，以此来判断整台设备的运行状态。由于A/D转换在接线盒内完成，所以可在强电磁场的环境下把称重信号长距离地传送给多通道称量仪表。显示器具有总量显示和每一个轴销式传感器显示功能。
参看图2，采用本发明的用轴销式传感器测量钢水包重量的称量装置，该称量装置用于装有液压缸的钢水包提升设备，在液压缸与提升设备的连接处装设轴销式传感器1，取代了原有的联接销轴。轴销式传感器1具有测量与称量功能，安装在四个以上液压缸2的上部支座处。轴销式传感器与多通道称量仪表通过接线连接。在轴销式传感器与多通道称量仪表之间设置带A/D转换功能的接线盒。本称量装置可以在RH真空处理装置钢水包提升工位对钢水重量进行直接称量，也可以对每个液压缸的提升力进行实时检测，实现对每个液压缸的工作状态进行判断，一旦其中液压缸发生工作故障，即可方便地判断故障来源。
液压缸与设备的连接处通常有八处，实施时可以选择其中的四处安装轴销式传感器。安装时，设备外形和原来结构无须作任何改动。将轴销式传感器安装在提升油缸上部支座处，因为该处远离钢水包热源，受温度影响小，安装维修较方便，而且接线方便。
参看图3，采用本发明的用轴销式传感器测量钢水包重量的称量装置，该称量装置用于钢水包卷扬提升设备，钢水包卷扬提升设备装有联接支座11、吊钩12、滑轮组13及卷扬钢绳。轴销式传感器1安装在四个以上滑轮组13的联接销轴处，取代了原有的联接销轴。轴销式传感器与多通道称量仪表通过接线连接。在轴销式传感器与多通道称量仪表之间设有带A/D转换功能的接线盒。本称量装置可以在RH真空处理装置钢水包提升工位对钢水重量进行直接称量，也可以对每个滑轮组及卷扬钢绳的提升力进行实时检测，实现对每个提升点的工作状态进行判断。
安装时，设备外形和原来结构无须作任何改动。将轴销式传感器1安装在滑轮组13的联接销轴处，因为该处远离钢水包热源，受温度影响小，安装维修较方便，而且接线方便。
当然，本技术领域内的一般技术人员应当认识到，上述诸实施例仅是用来说明本发明，而并非用作对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对上述实施例的变换、变型都将落在本发明权利要求的范围内。
Claims (4)
1.一种用轴销式传感器测量钢水包重量的方法，在钢水包提升设备上对钢水包重量进行称量，其特征在于，采用轴销式传感器，利用钢水包重量加载于销轴而进行钢水重量测量，数个轴销式传感器输出测量信号，通过接线盒内A/D转换，传送到具有系统故障判断功能的多通道称量仪表，多通道称量仪表经处理后显示钢水包总重和每一个轴销式传感器的受力值，并同时发送重量信号至可编程序控制器PLC上位设备。
2.根据权利要求1所述的用轴销式传感器测量钢水包重量的方法，其特征在于，所述多通道称量仪表经处理后通过显示器显示钢水包总重和每一个轴销式传感器的受力值。
3.一种实施权利要求1所述的用轴销式传感器测量钢水包重量的方法的称量装置，其特征在于，所述称量装置用于装有液压缸的钢水包提升设备，在液压缸与提升设备的连接处装有轴销式传感器；所述轴销式传感器安装在四个以上液压缸的上部支座处，轴销式传感器与多通道称量仪表通过接线连接，在轴销式传感器与多通道称量仪表之间设有带A/D转换功能的接线盒。
4.一种实施权利要求1所述的用轴销式传感器测量钢水包重量的方法的称量装置，其特征在于，所述称量装置用于装有联接支座、吊钩、滑轮组及卷扬钢绳的钢水包卷扬提升设备，轴销式传感器取代了原有的联接销轴；所述轴销式传感器安装在四个以上滑轮组的联接销轴处，轴销式传感器与多通道称量仪表通过接线连接，在轴销式传感器与多通道称量仪表之间设有带A/D转换功能的接线盒。
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