CN102205401B - 传感器定位装置及具有该装置的连铸坯液芯位置检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种传感器定位装置及具有该装置的连铸坯液芯位置检测系统。传感器定位装置包括：条状安装板，其第一端具有用于将自身安装到连铸坯的上面的和下面的相邻的辊子之间的安装部，其第二端具有在条状安装板平面内延伸的十字形传感器安装孔。本发明提供的传感器定位装置具有十字形传感器安装孔，传感器可以沿纵向和横向移动，便于传感器位置的微调，以使得分别位于连铸坯上面和下面的感应信号发射传感器和感应信号接收传感器能够具有较高的同轴度，十字形传感器安装孔沿条状安装板的平面内延伸，可以保证传感器具有很好的水平度，进而使得连铸坯液芯位置检测系统具有较高的检测精度。

Description

传感器定位装置及具有该装置的连铸坯液芯位置检测系统

技术领域

本发明涉及炼钢连铸领域，特别地，涉及一种连铸坯液芯位置检测系统的传感器定位装置。此外，本发明还涉及一种包括上述传感器定位装置的连铸坯液芯检测系统。

背景技术

在炼钢连铸领域，连铸坯存在较多中心偏析、中心疏松和裂纹等质量缺陷，动态轻压下是降低这些缺陷程度的最有效方法，但准确找到液芯位置是实施动态轻压下的前提，否则不仅降低不了这些缺陷程度反而会使这些缺陷程度加重，甚至损坏辊子等其它设备。

通常按冷却水量、表面温度以及铸坯散热量等模型来计算连铸坯液芯位置，但因为是间接计算法且受很多条件限制，计算的连铸坯液芯位置误差大，不能实时在线测量，所以人们一直在研究一种直接的、检测精度高且能在线实时检测连铸坯液芯位置的方法。

电磁超声非接触检测法是连铸坯液芯位置在线检测的最有效方法：利用电磁超声传感器发射电磁波在连铸坯表面产生电磁超声波并使其传过连铸坯，信号处理单元再根据接收的超声波信号所携带特征信息来判定液芯位置。电磁超声传感器一股布置在扇形段的两辊子之间，通常电磁超声传感器连接有一根很长的支撑杆，工作时需要把传感器从扇形段的侧面伸入到连铸坯表面，不工作时再退出来。

电磁超声传感器包括分别位于连铸坯的上、下两面的电磁超声发射传感器和电磁超声接收传感器，对连铸坯的液芯位置进行检测时需要发射传感器和接收传感器之间具有较高的同轴度和水平度，以提高检测精度。采用上述的检测方法，则无法准确控制发射传感器和接收传感器的同轴度和水平度，会降低检测精度。而且，由于连铸坯液芯检测环境高温高湿且空间非常狭小，利用支撑杆移动电磁超声传感器的过程中，难免会发生电磁超声传感器与连铸坯发生碰撞的情况，会对电磁超声传感器造成损坏，同样也会影响液芯位置的检测精度，最终导致连铸坯的质量改善效果不明显。

因此，有必要提供一种能够使电磁超声发射传感器和电磁超声接收传感器之间具有较高的同轴度和水平度的传感器定位装置。

发明内容

本发明目的在于提供一种连铸坯液芯位置检测系统的传感器定位装置及具有该装置的连铸坯液芯位置检测系统，以解决液芯位置检测传感器的同轴度和水平度低、影响液芯位置检测精度的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种连铸坯液芯位置检测系统的传感器定位装置，该传感器定位装置包括：条状安装板，其第一端具有用于将自身安装到连铸坯的上面的和下面的相邻的辊子之间的安装部，其第二端具有在条状安装板平面内延伸的十字形传感器安装孔。

进一步地，条状安装板的第二端还具有便于传感器穿过的传感器穿孔，十字形传感器安装孔设置于传感器穿孔的外周。

进一步地，十字形传感器安装孔包括沿条状安装板的纵向延伸的纵向长条部和与纵向长条部垂直的横向长条部。

进一步地，安装部为设置于条状安装板的第一端下方的支撑块，所述支撑块上设置有螺纹孔。

进一步地，本发明提供的传感器定位装置，还包括安装座，该安装座上设置有具有预设直径的通孔。

进一步地，条状安装板通过安装部固定在安装座的一侧，且条状安装板的延伸方向与所安装座的通孔的轴向平行。

进一步地，安装座的上表面与条状安装板的上表面之间的距离大于待安装的传感器位于条状安装板的上表面的部分的高度。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种连铸坯液芯位置检测系统，该检测系统包括感应信号发射传感器和感应信号接收传感器，其中，感应信号发射传感器和感应信号接收传感器通过上述传感器定位装置相互对应地设置在连铸坯的上面的和下面的相邻的辊子之间，感应信号发射传感器和感应信号接收传感器的下端均设置有螺纹孔，传感器定位装置上的十字形传感器安装孔的数量和位置与螺纹沉孔的数量和位置相对应。

进一步地，感应信号发射传感器和感应信号接收传感器的数量为多对。

进一步地，感应信号发射传感器和感应信号接收传感器分别为电磁超声发射传感器和电磁超声接收传感器。

进一步地，本发明提供的连铸坯液芯位置检测系统，还包括液芯位置分析器，与感应信号接收传感器信号连接。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的传感器定位装置具有十字形传感器安装孔，并且十字形传感器安装孔包括相互垂直的纵向长条部和横向长条部，传感器可以沿纵向和横向移动，便于传感器位置的微调，以使得分别位于连铸坯两侧的感应信号发射传感器和感应信号接收传感器能够具有较高的同轴度；十字形传感器安装孔沿条状安装板的平面内延伸，可以保证传感器具有很好的水平度，进而提高液芯位置的检测精度。

2、本发明提供的连铸坯液芯位置检测系统中的感应信号发射传感器和感应信号接收传感器利用上述传感器定位装置进行固定设置，发射传感器与接收传感器之间位置相对固定并具有较高的同轴度，检测精度高，并且采用多对相互固定的发射传感器与接收传感器替代一对不断移动的传感器进行检测，不仅保证了传感器位置的唯一性还防止传感器从扇形段的侧面伸进去太远使传感器端面到连铸坯的距离发生变化，从而影响检测连铸坯横向不同位置的液芯位置的情况发生。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例的条状安装板结构示意图；

图2是感应信号发射传感器通过本发明优选实施例的传感器定位装置安装在辊子一侧的结构示意图；

图3是本发明优选实施例的传感器定位装置的结构示意图；

图4是图2中的A部放大示意图；以及

图5是本发明优选实施例的连铸坯液芯位置检测系统结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1和图2所示，本发明提供了一种传感器定位装置，包括：条状安装板10，其第一端具有用于将自身安装到连铸坯20的上面的和下面的相邻的辊子40之间的安装部12，其第二端具有便于传感器穿过的传感器穿孔14以及在条状安装板10的平面内延伸的十字形传感器安装孔。感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53穿过传感器穿孔14，传感器的下端可以具有与十字形传感器安装孔的位置和数量相对应的螺纹孔，该螺丝孔可以优选螺纹沉孔，螺栓穿过十字形传感器安装孔与螺纹沉孔相连，以便于将传感器安装在条状安装板10上。

作为一种优选实施方式，十字形传感器安装孔包括沿条状安装板10的纵向延伸的纵向长条部11以及与纵向长条部11垂直的横向长条部13，这样就可以每个十字形传感器安装孔内的螺栓沿着纵向和横向两个方向移动，进而带动传感器进行相应的移动，从而实现传感器的位置可微调的目的，以便于相互对应的感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53能够具有较高的同轴度，提高连铸坯20的液芯21的位置检测的精确性。

为了便于条状安装板10的安装，安装部12可以为设置于条状安装板10的第一端下方的支撑块，支撑块上设置有螺纹孔12a。条状安装板10可以通过螺栓连接的方式固定在连铸坯20两侧的相邻的辊子40之间的缝隙内，具体地说，辊子40是分段的，同轴的相邻两个辊子40之间设置有与辊子40同轴的圆柱形连接体，可以将条状安装板10固定在该连接体上。

如图3所示，为了增加条状安装板10的安装灵活性以及可靠性，本发明提供的传感器定位装置还可以还包括一个安装座30，该安装座30上设置有具有预设直径的通孔。安装座30上的通孔直径可以与两个相邻的辊子之间的连接体的外径相适应，使安装座30与连接体紧密配合以免发生滑动。

条状安装板10通过安装部12固定在安装座30的一侧，且条状安装板10的延伸方向与安装座30的通孔的轴向平行。也就是说，安装座30与辊子40同轴设置，条状安装板10与辊子40平行设置。实际上，安装座30可以为轴承座。

上述传感器定位装置安装方便，可以大大缩短安装感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53的时间，并保证感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53的同轴度与水平度。

如图4所示，为了防止感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53与连铸坯之间发生碰撞，安装座30的上表面与条状安装板10的上表面之间的距离大于待安装的发射传感器和接收传感器位于条状安装板10的上表面以上的部分的高度。也就是说，当感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53安装到条状安装板10上之后，感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53的上表面应该低于安装座30的上表面，使得感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53的上表面与连铸坯20的下表面之间具有一定的间隙，该间隙可以称为一个安全距离，该安全距离可以为两毫米，从而保证了连铸机生产前送引锭杆时引锭杆碰撞感应信号发射传感器51、感应信号接收传感器53和生产结束时尾坯碰撞感应信号发射传感器51、感应信号接收传感器53而损坏传感器的问题，提高传感器可靠性，延长传感器的使用寿命。

如图5所示，根据本发明的一个方面，还提供了一种连铸坯液芯位置检测系统，该系统包括多对相互配合的感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53，每对感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53通过上述传感器定位装置同轴地固定设置。需要说明的是，感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53的下端均需要设置有与传感器定位装置上的十字形传感器安装孔的数量和位置相对应的螺纹沉孔。

感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53分别为电磁超声发射传感器和电磁超声接收传感器。

本发明提供的连铸坯液芯位置检测系统还包括液芯位置分析器70，液芯位置分析器70与电磁超声接收传感器53信号连接。

本发明提供的连铸坯液芯位置检测系统的特点是电磁感应传感器布置在扇形段的沿铸造方向的两个辊子40之间，安装电磁感应传感器的传感器定位装置结构紧凑，沿每个辊子40的轴向可以安装多对电磁感应传感器(包括电磁感应发射传感器和电磁感应接收传感器)，且装上的电磁感应传感器位置固定不需要从扇形段的侧面伸进去在不同的位置检测液芯21。

感应信号发射传感器51和感应信号接收传感器53沿辊子40的轴向(铸造方向)的间距可以是辊子40的直径，这可以最大程度地保证液芯位置检测的精度。

条状安装板上的感应信号发射传感器和感应信号接收传感器沿连铸坯20的铸造方向和平行于连铸坯20的宽面方向的长条孔进行微调，安装方便，可以大大缩短安装感应信号发射传感器和感应信号接收传感器的时间，并保证发射传感器和接受传感器的同轴度与水平度。

本发明提供的传感器定位装置结构紧凑，不受扇形段液压缸、油管和冷却喷头等影响，有利于提高液芯位置检测的效率和精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。

Claims (11)

1.一种连铸坯液芯位置检测系统的传感器定位装置，其特征在于，包括：

条状安装板(10)，其第一端具有用于将自身安装到连铸坯的上面的和下面的相邻的辊子之间的安装部(12)，其第二端具有在所述条状安装板(10)的平面内延伸的十字形传感器安装孔(11、13)。

2.根据权利要求1所述的传感器定位装置，其特征在于，所述条状安装板(10)的第二端还具有便于传感器穿过的传感器穿孔(14)，所述十字形传感器安装孔(11、13)设置于所述传感器穿孔(14)的外周。

3.根据权利要求2所述的传感器定位装置，其特征在于，所述十字形传感器安装孔(11、13)包括沿所述条状安装板(10)的纵向延伸的纵向长条部(11)和与所述纵向长条部(11)垂直的横向长条部(13)。

4.根据权利要求1所述的传感器定位装置，其特征在于，所述安装部(12)为设置于所述条状安装板(10)的第一端下方的支撑块，所述支撑块上设置有螺纹孔(12a)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器定位装置，其特征在于，还包括安装座(30)，所述安装座(30)上设置有具有预设直径的通孔。

6.根据权利要求5所述的传感器定位装置，其特征在于，所述条状安装板(10)通过所述安装部(12)固定在所述安装座(30)的一侧，且所述条状安装板(10)的延伸方向与所述安装座(30)的通孔的轴向平行。

7.根据权利要求6所述的传感器定位装置，其特征在于，所述安装座(30)的上表面与所述条状安装板(10)的上表面之间的距离大于待安装的传感器位于所述条状安装板(10)的上表面的部分的高度。

8.一种连铸坯液芯位置检测系统，包括感应信号发射传感器(51)和感应信号接收传感器(53)，其特征在于，所述感应信号发射传感器(51)和所述感应信号接收传感器(53)通过权利要求1至7中任一项所述的传感器定位装置相互对应地固定设置在连铸坯的上面的和下面的相邻的辊子之间，所述感应信号发射传感器(51)和所述感应信号接收传感器(53)的下端均设置有螺纹孔，所述传感器定位装置上的所述十字形传感器安装孔(11、13)的数量和位置与所述螺纹沉孔的数量和位置相对应。

9.根据权利要求8所述的连铸坯液芯位置检测系统，其特征在于，所述感应信号发射传感器(51)和所述感应信号接收传感器(53)的数量为多对。

10.根据权利要求9所述的连铸坯液芯位置检测系统，其特征在于，所述感应信号发射传感器(51)和所述感应信号接收传感器(53)分别为电磁超声发射传感器和电磁超声接收传感器。

11.根据权利要求10所述的连铸坯液芯位置检测系统，其特征在于，还包括液芯位置分析器(70)，与所述感应信号接收传感器(53)信号连接。

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