CN102226693B

CN102226693B - 凸度仪用标准化机构

Info

Publication number: CN102226693B
Application number: CN2011100840392A
Authority: CN
Inventors: 李立涛; 王振涛
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2011-04-02
Filing date: 2011-04-02
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2031-04-02
Also published as: CN102226693A

Abstract

本发明涉及一种凸度仪用标准化机构，属于核技术应用领域，该机构主要由支腿、长方形框架、小车、导轨、电机、链条和行程开关构成，其中，所述框架两端下面分别由支腿固定支撑，所述导轨分别固定在框架上面的两侧，所述固定小车设置在导轨，所述电机安装在框架的一端，通过链条与小车相连，驱动小车沿导轨在框架上移动，行程开关安装在框架两端，用于实现小车的限位和自动停止。本发明可在标准化过程中实现对所有探测器的扫描，以完成标准化过程。且具有方便快捷的组装、拆卸和搬运的特点。

Description

凸度仪用标准化机构

技术领域

本发明属于核技术应用领域，特别涉及用于钢厂轧钢生产线上钢带的凸度在线检测设备的标准化机构。

背景技术

凸度仪是钢厂板带材生产和控制的关键设备，能够瞬时连续地测量钢带的横截面厚度分布。凸度仪的结构如图1所示，主要包括C形架11、射线源13、射线探测器阵列14。主体结构为一C形架11，被测钢带12从C形架上下臂之间穿过，射线源13位于C形架上臂内部，射线探测器阵列14位于C形架下臂内部，探测器阵列由几百个独立的射线探测器单元排列而成。凸度仪测量被测钢带厚度的基本原理是辐射测量法，即射线15穿过被测钢带时，会发生衰减，衰减程度与被测钢带厚度相关，利用探测器测量射线穿过被测钢带的衰减程度，可以计算出被测钢带的厚度。

辐射测量法是一种相对测量方法，即先用一系列已知厚度的钢板(标准样片)对射线探测器进行标定，得到射线衰减程度与钢板厚度的关系曲线，这个过程称为标准化，得到的曲线叫做标准化曲线。标准样片由于有厚度精度高、变形小、易于运输和存放等要求，所以尺寸较小，远小于被测钢带的宽度。整个探测器阵列上的每一路探测器都需要单独标准化。工作时，利用探测器测量射线的衰减程度，在标准化曲线上查到测量点的厚度。探测器阵列包含有几百路探测器，每个探测器对应被测钢带上的一个测量点，多个测量点连起来，就得到被测钢带的横截面厚度分布。

此凸度仪设备设计被测钢带宽度达1700mm，而标准化过程中所使用的标准样片尺寸仅为100mm×200mm。因此需要一套专门的标准化机构，拖动标准样片来实现对所有探测器的扫描，以完成标准化过程。

对这一标准化机构的功能要求为：保证标准样片位于被测钢带同一高度；拖动标准样片低速平稳移动；在整个移动过程中标准样片保持水平；标准样片往复的移动轨迹保证在在同一直线上；有效屏蔽未穿过标准样片的射线产生的散射线进入探测器；可以方便快捷的组装、拆卸和搬运，最重部件不超过50kg，可以由两人靠人力搬动；标准样片移动速度可调；标准样片的移动、停止、方向和速度可以远程操控。

发明内容

本发明的目的是为满足凸度仪设备进行标准化操作的功能要求，设计出一种凸度仪用标准化机构，可在标准化过程中实现对所有探测器的扫描，以完成标准化过程。且具有方便快捷的组装、拆卸和搬运的特点。

本发明设计的一种凸度仪用标准化机构，其特征在于，该机构主要由支腿、长方形框架、小车、导轨、电机、链条和行程开关构成，其中，所述框架两端下面分别由支腿固定支撑，所述导轨分别固定在框架上面的两侧，所述固定小车设置在导轨，所述电机安装在框架的一端，通过链条与小车相连，驱动小车沿导轨在框架上移动，行程开关安装在框架两端，用于实现小车的限位和自动停止。

由于采用以上的结构形式，本发明具有以下功能特点：

保证标准样片位于被测钢带同一高度；拖动标准样片低速平稳移动；在整个移动过程中标准样片保持水平；标准样片往复的运动轨迹精确保持在同一直线上；有效屏蔽未穿过标准样片的射线进入探测器；可以方便快捷的组装、拆卸和搬运，最重部件不超过50kg，可以由两人靠人力搬动；标准样片运动速度可调；标准样片的移动、停止、方向和速度可以远程操控。

附图说明

图1为凸度仪结构示意图(工作状态)。

图2为本发明的凸度仪标准化机构总体示意图。

图3为本发明用于凸度仪标准化操作的示意图。

图4为本发明的支腿21实施例结构示意图。

图5为本发明的支腿22实施例结构示意图。

图6为为本发明的支腿与框架连接结构实施例示意图。

图7为本发明的框架实施例结构示意图。

图8为本发明的小车实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施方式对本发明做进一步的说明。

本发明的凸度仪用标准化机构如图2所示。该机构主要由支腿21、22，长方形框架23，和小车24，导轨25、26，电机27，链条20，行程开关28构成，其中，框架23两端(框架的短边)下面分别由支腿21、22固定支撑，导轨25、26分别固定在框架23上面的两侧(模框架的长边)，固定小车24设置在导轨25、26上，电机27安装在框架的一端，通过链条20与小车相连，驱动小车沿导轨在框架上移动，行程开关28安装在框架两端，用于实现小车的限位和自动停止。

上述支腿、框架、小车、和、导轨四个部件连接简单，便于组装和拆卸。最重的部件为框架23，不超过50kg，可以由两个成年人轻松搬动，不需要起吊工具。

本发明的凸度仪进行标准化操作时，如图3所示，本发明的标准化机构32安装在C形架31的下臂上，凸度仪用标准样片放置在小车24之上，机构拖动标准样片沿探测器33方向运动，实现标准化操作。

本发明各部件的具体实现方式分别详细说明如下：

支腿21的实施例具体结构如图4所示，为由方钢管型材焊接而成的L形结构，在L形底部钢管端面连接有法兰面41。4条螺栓通过法兰面41上的4个孔与凸度仪的C形架的下臂内侧连接(如图3所示)，在L形上部钢管的顶端设有两个螺杆42，用于跟框架23连接。

支腿22的实施例具体结构如图5所示，为由方钢管型材焊接而成的梯子形结构。支腿下部设置有四个安装孔51，4条螺栓通过四个安装孔51与C形架的下臂外侧连接(如图3所示)，支腿顶端同样安装有两个螺杆52，用于跟框架23连接。两个支腿与框架的连接形式相同。

支腿与框架连接结构实施例，如图6所示(即为图3中29处的结构放大图)，支腿61与框架62的连接采用双螺母形式。下方的螺母63可以精确调节框架的高度，上方的螺母64与螺母63锁紧可以固定框架62的位置。分别调节框架四个角的高度，可以使框架达到水平的状态。这种连接形式保证了框架高度以及水平的方便和精确地调节与固定，也方便组装与拆卸。

框架23及导轨的实施例结构如图7所示(垂直于标准样片行走方向的截面图)，在沿标准样片行走方向上，仅靠两端的支腿支撑，中间跨度达3500mm，其刚性直接影响着标准样片行走的直线度和重复性，至关重要。本实施例结构在垂直于标准样片行走方向由厚度为4mm的钢板折弯焊接而成，这种设计既保证了整个框架的良好的刚性，也使其具有较轻的重量。框架的内侧弯出两个边71，之上分别固定两根直线导轨72、73，小车24在这两根导轨上运动。73为一圆柱形导轨，用于小车24运动的导向，72为一矩形导轨，仅起支撑作用。导轨的直线度经过精确地调教，并由框架良好的刚性保证。

本实施例的电机采用型号为：SEW R27的电机，该电机27固定在框架23的一端，通过链条20驱动小车24运动。框架的两端装有行程开关，本实施例的行程开关的型号为：OMRON WLCA12-TH(图2中未示出)，用于实现小车的限位和自动停止。小车与链条通过螺栓连接，可以方便的拆卸与安装。

本实施例还可包括与电机相连的变频器(可采用型号：SIEMENS MM420)，电机通过变频器控制，可实现电机的启停、转向、调速以及远程控制功能。

小车81的实施例结构如图8所示，由上下两块钢板中夹有一层10mm厚的铅板的平板和固定在平板的四个角上的四个钢轮组成，平板中间开两个小孔82，标准样片覆盖两个小孔放置。这样就保证了射线穿过标准样片后，只有对准两个小孔的射线才能进入探测器，其余的射线被铅板有效屏蔽。

小车由四个角上的四个钢轮支撑在框架80之上。一侧的钢轮为两个外缘为圆柱面的平轮84；另一侧的钢轮为两个外缘带圆弧凹槽的导向轮83，保证了小车精确地沿直线运动。

Claims

1.一种凸度仪用标准化机构，其特征在于，该机构主要由支腿、长方形框架、小车、导轨、电机、链条和行程开关构成，其中，所述框架两端下面分别由支腿固定支撑，所述导轨分别固定在框架上面的两侧，所述小车固定设置在导轨，所述电机安装在框架的一端，通过链条与小车相连，驱动小车沿导轨在框架上移动，行程开关安装在框架两端，用于实现小车的限位和自动停止；

框架一端的第一支腿为L形结构，在第一支腿底部端面通过螺栓与凸度仪的下臂内侧连接，在第一支腿顶端设有与框架连接的螺杆；框架另一端的第二支腿为梯子形结构，该第二支腿下部设置有安装孔，螺栓通过安装孔与凸度仪的下臂外侧连接，该第二支腿顶端设有与框架连接的螺杆。

2.如权利要求1所述机构，其特征在于，所述支腿、框架采用双螺母连接。

3.如权利要求1所述机构，其特征在于，所述框架一侧的导轨为圆柱形导轨，用于小车运动的导向，框架另一侧的导轨为矩形导轨，所述小车由上下两块钢板中夹有一层铅板的平板和固定在平板的四个角上的四个钢轮组成，置于框架矩形导轨上的钢轮为两个外缘为圆柱面的平轮；置于框架圆柱形导轨上的钢轮为两个外缘带圆弧凹槽的导向轮；该小车平板中间开小孔，标准样片覆盖小孔放置，使得只有对准小孔的射线才能进入探测器，其余的射线被平板屏蔽。

4.如权利要求1、2或3所述机构，其特征在于，该机构还包括与电机相连的变频器，电机通过变频器控制，实现电机的启停、转向、调速以及远程控制功能。