CN102109385B - 一种测温仪的防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测温仪的防护装置，该装置主要包括设于一支撑部件上的固定外罩，固定外罩的一端开有测温口；一与固定外罩连接的传动元件；与固定外罩开有测温口的一端搭接的U型罩，U型罩的开口端底部设有挡块；一设于固定外罩与U型罩之间的弹簧；以及一用于放置测温仪的测温元件的支架，该支架设于固定外罩内，其靠近U型罩的一端设有侧销，测温仪开始测温时，推动支架，支架上的侧销与U型罩上的挡块接触后将推力传递给U型罩，从而使被U型罩遮挡着的测温口露出，便于测量数据的采集，当测温结束后，支架回抽，U型罩在弹簧的拉力作用下复位，重新将测温口遮挡起来。

Description

一种测温仪的防护装置

技术领域

本发明涉及一种适用于冶金行业的保护装置，尤其涉及用于一种温度测量仪的防护装置。

背景技术

冶金行业中轧制带钢多采用热轧连轧机生产线，该生产线中需要使用光纤测温仪系统对精轧出口或卷取的带钢表面温度进行测量。因为若要保证热轧厚板或带钢的产品性能，就必须控制好其终轧或卷取的目标温度，而光纤测温仪系统就是用于测量该目标温度的重要装置。光纤测温仪系统由光纤型探头及控制室信号处理控制器等组成。其中光纤型探头包括光学镜头、光纤电缆以及探测/放大单元，它们是三位一体的。测温时，光学镜头将采集到目标钢板辐射能量通过光纤电缆传至探测单元，探测单元将光信号转换为电信号，放大单元将微信号放大后经过信号处理器处理，输出对应的电流信号。目前行业内的热轧连轧机生产线一般仅对带钢上表面温度进行检测和控制，而不对下表面进行检测，主要是因为现有的光纤型探头还不能够满足带钢热轧层流冷却的现场工况和条件。

申请人在实际生产过程中曾尝试用光纤型辐射测温仪检测带钢下表面温度，将该测温仪的现场光纤探头直接安装在带钢热矫直机前辊道间的狭窄辊缝中。该测温仪的测温范围为300-1100℃。通过试验证明，采用现有的光纤型辐射测温仪测量带钢下表面温度，存在如下问题：

1.温度测量不准。由于设备工作环境温度高，生产时水、雾气比较严重，测温仪的光纤探头镜面易产生粉尘结垢，导致温度测量不准，直接影响了温度控制系统的控制精度。此外，由于生产时光纤探头镜头表面形成的氧化粉尘使接收到的钢板辐射能量出现了衰减，也导致了温度测量值相比真实值变小。

2.探头故障较多。将测温仪探头安装带钢下部时，由于现有测温元件是置于一个敞开式的测温支架上，光纤电缆紧贴着支架安装，所以光纤测温部件很容易因受到高温带钢的烘烤而出现故障，比如裸露设于支架上的光纤电缆在经长期高温烘烤后而出现龟裂；带钢生产过程中，光纤探头的镜面温度能够达到200℃以上，超过了光纤探头的标准工作温度150℃，导致光纤探头镜面上积垢严重并且出现裂纹；此外由于现有的检测装置是通过角铁敞开式焊接在测温支架上，导致设备在维护、工作过程中极其容易被碰伤。

除了目前较为先进的光纤测温仪系统，本领域内还有采用断面扫描仪和点温仪对带钢表面温度进行测量的，这两种测温装置也不能适用于带钢下表面高度有限的近距离高温测量。

发明内容

本发明的目的是提供一种测温仪的防护装置，该装置能够对现有的测温仪进行有效的防护，保护测温仪不被恶劣的测温工况所影响，从而保证测温数据的准确性；此外该防护装置还能够根据带钢不同宽度的冷却工艺要求，对应于带材宽度的下表测温点位置，跟随测温仪的测温元件进行移动，使测温元件始终处于被保护状态下。

本发明的技术构思为：将现有测温带钢上表面温度的测温仪置于带钢下表面，并在该测温仪的测温元件外围设置一由固定外罩和U型罩搭接的保护罩，固定外罩上设有测温口，固定外罩与U型罩之间设有弹簧，其中固定外罩可以通过传动元件随着测温元件的移动沿带钢宽度方向移动。当测温元件处于非工作状态时，与固定外罩搭接的U型罩将测温口挡住，对测温元件起保护作用，当测温元件处于工作状态时，U型罩和固定外罩之间具有一相对移动，使得测温口露出，便于测温元件对带钢下表面温度进行测温，测温完毕后，U型罩可在弹簧的拉力作用下，重新将测温口遮挡起来。

根据本发明的上述目的，提供一种测温仪的防护装置，该装置包括：

一固定外罩，设于一支撑部件上，所述固定外罩的一端开有一测温口；

一传动元件，与所述固定外罩连接；

一U型罩，其开口端与固定外罩开有测温口的一端搭接，所述U型罩的开口端底部设有至少一个挡块；

一弹簧，其两端分别与所述固定外罩和U型罩内壁连接；

一用于放置测温仪中测温元件的支架，设于所述固定外罩内，所述支架靠近U型罩的一端设有至少一个侧销，用于推动所述挡块进而使固定外罩和U型罩发生相对位移。

优选地，所述防护装置还包括至少一个导向机构，固定设于所述支撑部件上，该导向机构与所述固定外罩连接，对固定外罩的移动起导向作用。

优选地，所述防护装置还包括一驱动元件，所述驱动元件与传动元件连接。

优选地，所述支架上还设有一吹扫管及其吹扫喷嘴，用于对带钢表面进行吹扫。

优选地，所述固定外罩靠近U型罩一侧的侧板为一倾斜侧板，所述倾斜侧板自下向上向U型罩一侧倾斜。

优选地，所述U型罩的内壁与所述固定外罩的外壁搭接，固定外罩的前侧壁或后侧壁上开有一腰孔，或前侧壁和后侧壁上均开有对称的腰孔，所述支架上的侧销从腰孔内向外伸出。

优选地，所述固定外罩靠近U型罩一侧的侧板下部开有至少一孔，所述U型罩开口端底部设有至少一个与所述孔配合的导向销，所述导向销插入孔中，使得U型罩与固定外罩的内壁搭接，所述挡块设于U型罩的导向销上。

优选地，所述传动元件包括一丝杆和与其配合连接的丝杆螺母，所述丝杆螺母与固定外罩连接。

优选地，所述导向机构的个数为两个，对称设于所述支撑件上的前后两端。

优选地，所述驱动元件为电机。

优选地，所述导向机构包括一导向槽以及与其滑动连接的导向块，所述导向块与固定外罩固定连接。

优选地，所述导向槽为圆柱形滑槽，所述导向块为与之配合的圆柱形导向块或球形导向块，所述导向槽上部开口处的弦边小于导向块的直径，用于防止导向块从导向槽中滑落。

优选地，所述支撑部件为U型架。

优选地，所述固定外罩和支架上分别开有一销孔，固定外罩与支架通过一插入销孔中的定位销定位，该定位销用于打开测温口后支架的定位。除采用定位销定位外，也可采用一能克服弹簧弹力的重物来阻挡，或是其他能够将支架定位的设置方法。

本发明中的传动元件除了丝杆和螺母，还可以是蜗轮蜗杆、液压缸等传动元件。

本发明中的传动元件除了由电机进行驱动，还可以通过手柄进行驱动或用液压驱动。

本发明所述的防护装置可以是一套，设置于带钢下方的一侧，也可是两套，分别设置于带钢下方的两侧。

当测温仪的测温元件需要对带钢下表面的某一位置点温度进行测量时，驱动元件驱动传动元件，固定外罩在传动元件的作用下移动至工作位置，与此同时，设于固定外罩内的支架也随同固定外罩一起移动至测温点，此时，向U型罩方向手推支架，支架上的侧销便通过传递给U型罩上的挡块一个推力而将U型罩推开，使得测温口从被U型罩遮挡的状态变为露出状态，为了保持支架对U型罩的推力，需将一定位销插入支架和固定外罩的销孔中，使得二者固定连接，这时便可由测温元件对该点的温度进行测量，同时吹扫喷嘴喷出压缩空气，该压缩空气打在固定外罩的倾斜侧板上，通过倾斜侧板的反射，将外界工作环境中的氧化粉尘和高温雾气隔离在测温口外，保证测温元件不受外界工况的侵扰。当测温结束后，拔掉定位销，U型罩便会在弹簧的拉力作用下复位，重新将测温口遮挡起来。

本发明由于采用了以上技术方案，使现有的只能用于测量带钢上表面温度的测温仪可用于对带钢下表面温度的测量，保证测温元件在工作过程中免受恶劣工况的影响，进而保证了测量的精度，延长了测温仪的使用寿命。

附图说明

图1a为本发明实施例1中的防护装置主视图。

图1b为图1a沿A-A方向的剖视图。

图2a为本发明实施例1中防护装置的U型罩上导向销和挡块的结构示意图。

图2b为图2a的B向视图。

图3为本发明实施例1中防护装置的设置示意图。

附图标记说明：

1-电机支架       2-电机            3-联轴器

4-轴承座         5-防护装置        6-带钢

7-H型钢支架      8-辊道架底座      9-光纤管及探头

10-螺钉          501-支架          501a-侧销

502-固定外罩     502a-测温口       502b-倾斜侧板

503-定位销       504-弹簧          505-U型罩

505a-导向销      505b-挡块         505c-弹簧钩

506-导向机构     506a-导向槽       506b-导向块

507a-丝杆        507b-丝杆螺母     508-吹扫管及其喷嘴

509-角铁         510-垫片和螺钉    511-U型架

具体实施方式

实施例1

如图3所示，本实施例中包含分别设于带钢下方两侧的两套防护装置。其中整个防护装置5设于位于带钢6的下方的H型钢支架7上，H型钢支架7设于辊道架底座8上，驱动电机2设于电机支架1上，驱动电机2通过联轴器3与丝杆507a连接，丝杆507a通过轴承座4支撑。

如图1a和图1b所示，该防护装置包括支架501、固定外罩502、弹簧504、U型罩505、导向机构506、U型架511、丝杆507a和丝杆螺母507b等。其中固定外罩502与两个对称设于U型架511上的导向机构506连接，导向机构506由导向槽506a和导向块506b构成，导向槽506a为圆柱形滑槽，导向块506b为与之配合的圆柱形导向块，导向槽506a上部开口处的弦边小于导向块506b的直径，用于防止导向块506b从导向槽506a中滑落，固定外罩502通过角铁509与垫片和螺钉510与滑块506b固定连接，固定外罩502的底部通过螺钉10与丝杆螺母507b固定连接，固定外罩502一端开有测温口502a，其上还开有一销孔，固定外罩502的右侧板为倾斜侧板502b。U型罩505通过设于其上的如图2a和图2b所示的一对导向销505a与固定外罩502的内壁搭接U型罩的每一个导向销上还设有如图2a和图2b所示的垂直挡块505b。弹簧504通过弹簧钩505c连接于固定外罩502和U型罩505之间。支架501设于固定外罩502内，其靠近U型罩505的一端的前端和后端分别设有侧销501a，支架501上也开有销孔。吹扫管及其喷嘴508和光纤管及探头9设于支架501上。

当测温仪的测温元件需要对带钢下表面的某一位置点温度进行测量时，电机2驱动丝杆507a，丝杆507a带动丝杆螺母507b沿带钢宽度方向平移，固定外罩502同丝杆螺母507b一起移动，设于固定外罩502内的支架501也随同固定外罩502一起移动直至测温点，此时，向U型罩505方向手推支架501，支架501上的侧销501a便传递给挡块505b一个推力，从而将U型罩505推开，使得测温口502a从被U型罩遮挡的状态变为露出状态，此时为了保持支架501对U型罩505的推力，需将一定位销503插入支架501和固定外罩502的销孔中，使得二者固定连接，这时便可由光纤管及探头9对该点的温度进行测量，同时吹扫管及其喷嘴508喷出压缩空气，该压缩空气打在固定外罩502的倾斜侧板502b上，通过倾斜侧板502b的反射，将外界工作环境中的氧化粉尘和高温雾气隔离在测温口502a外，保证光纤管及探头9不受外界工况的侵扰。当测温结束后，拔掉定位销503，U型罩505便会在弹簧504的拉力作用下复位，重新将测温口502a遮挡起来。

实施例2

本实施例中带钢下方设有一套防护装置。整个防护装置设于位于带钢的下方的H型钢支架上，H型钢支架设于辊道架底座上，丝杆通过轴承座支撑，手柄与丝杆连接。

防护装置包括支架、固定外罩、弹簧、U型罩、导向机构、U型架、丝杆和丝杆螺母等。其中固定外罩与一个设于U型架上的导向机构连接，该导向机构由导向槽和导向块构成，导向槽为圆柱形滑槽，导向块为与之配合的球形导向块，导向槽上部开口处的弦边小于导向块的直径，用于防止导向块从导向槽中滑落，固定外罩与滑块固定连接，固定外罩的底部与丝杆螺母固定连接，固定外罩一端开有测温口，其上还开有一销孔，固定外罩的右侧板为倾斜侧板，固定外罩的前侧壁和后侧壁上均开有对称的腰孔。U型罩的内壁与固定外罩的外壁搭接，U型罩与固定外罩之间连接有弹簧，U型罩内壁底部设有挡块。支架设于固定外罩内，其靠近U型罩一端的前端和后端分别设有侧销，侧销从固定外罩的腰孔内向外伸出，支架上开有销孔。吹扫管及其喷嘴和光纤管及探头设于支架上。

当测温仪的测温元件需要对带钢下表面的某一位置点温度进行测量时，通过手柄驱动丝杆，丝杆带动丝杆螺母沿带钢宽度方向平移，固定外罩同丝杆螺母一起移动，设于固定外罩内的支架也随同固定外罩一起移动直至测温点，此时，向U型罩方向手推支架，支架上的侧销便传递给挡块一个推力，从而将U型罩推开，使得测温口从被U型罩遮挡的状态变为露出状态，此时为了保持支架对U型罩的推力，需将一定位销插入支架和固定外罩的销孔中，使得二者固定连接，这时便可由光纤探头对该点的温度进行测量，同时吹扫喷嘴喷出压缩空气，该压缩空气打在固定外罩的倾斜侧板上，通过倾斜侧板的反射将外界工作环境中的氧化粉尘和高温雾气隔离在测温口外，保证光纤探头不受外界工况的侵扰。当测温结束后，拔掉定位销，U型罩便会在弹簧的拉力作用下复位，重新将测温口遮挡起来。

由此可见，本发明所述的防护装置很好地解决了近距离测量带钢表面温度的难题，有效避免了测温仪测温元件的损坏，并能够防止光纤探头镜面产生粉尘结垢而影响温度测量准确性的状况，该装置结构简单，操作安装方便，具有良好的实施效果。

要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种测温仪的防护装置，其特征在于包括：

一固定外罩，设于一支撑部件上，所述固定外罩的一端开有一测温口；

一传动元件，与所述固定外罩连接；

一U型罩，其开口端与固定外罩开有测温口的一端搭接，所述U型罩的开口端底部设有至少一个挡块；

一弹簧，其两端分别与所述固定外罩和U型罩内壁连接；

一用于放置测温仪的测温元件的支架，设于所述固定外罩内，所述支架靠近U型罩的一端设有至少一个侧销，用于推动所述挡块从而使U型罩和固定外罩发生相对位移。

2.如权利要求1所述的测温仪的防护装置，其特征在于包括至少一个导向机构，固定设于所述支撑部件上，所述导向机构与所述固定外罩连接。

3.如权利要求2所述的测温仪的防护装置，其特征在于包括一驱动元件，所述驱动元件与传动元件连接。

4.如权利要求3所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述支架上还设有一吹扫管及其喷嘴。

5.如权利要求4所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述固定外罩靠近U型罩一侧的侧板为一倾斜侧板，所述倾斜侧板自下向上向U型罩一侧倾斜。

6.如权利要求5所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述U型罩的内壁与所述固定外罩的外壁搭接，固定外罩的前侧壁或后侧壁上开有一腰孔，或前侧壁和后侧壁上均开有对称的腰孔，所述支架上的侧销从腰孔内向外伸出。

7.如权利要求5所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述固定外罩靠近U型罩一侧的侧板下部开有至少一孔，所述U型罩开口端底部设有至少一个与所述孔配合的导向销，所述导向销插入孔中，使得U型罩与固定外罩的内壁搭接，所述挡块设于U型罩的导向销上。

8.如权利要求6或7所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述传动元件包括一丝杆和与其配合连接的丝杆螺母，所述丝杆螺母与固定外罩连接。 

9.如权利要求8所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述导向机构的个数为两个，对称设于所述支撑部件的前后两端上。

10.如权利要求9所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述驱动元件为电机。

11.如权利要求10所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述导向机构包括一导向槽以及与其滑动连接的导向块，所述导向块与固定外罩固定连接。

12.如权利要求11所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述导向槽为圆柱形滑槽，所述导向块为与之配合的圆柱形导向块或球形导向块，所述导向槽上部开口处的弦边小于导向块的直径。

13.如权利要求12所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述支撑部件为U型架。

14.如权利要求13所述的测温仪的防护装置，其特征在于，所述固定外罩和支架上分别开有一销孔，固定外罩与支架通过一插入所述销孔中的定位销定位。 

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