CN104865263A - 流场三维数据采集装置 - Google Patents

流场三维数据采集装置 Download PDF

Info

Publication number
CN104865263A
CN104865263A CN201510259030.9A CN201510259030A CN104865263A CN 104865263 A CN104865263 A CN 104865263A CN 201510259030 A CN201510259030 A CN 201510259030A CN 104865263 A CN104865263 A CN 104865263A
Authority
CN
China
Prior art keywords
data acquisition
flow
support
flow field
tundish
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510259030.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104865263B (zh
Inventor
高琦
徐学华
刘赵卫
何博
腾飞
丁国
黄军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Original Assignee
China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd filed Critical China National Heavy Machinery Research Institute Co Ltd
Priority to CN201510259030.9A priority Critical patent/CN104865263B/zh
Publication of CN104865263A publication Critical patent/CN104865263A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104865263B publication Critical patent/CN104865263B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

流场三维数据采集装置，包括钢液模拟流动模块和三维数据实时采集模块，在水力模型的水中加入示踪粒子，利用钢液模拟流动模块模拟连铸过程中钢液在中间包中的流动，液体流动时，在激光幕的作用下照亮示踪粒子，通过三维数据实时采集模块的纵向行走横梁轮支架、数据采集竖直运动机构、横向行走机构使数据采集相机完成X、Y、Z方向的数据采集，并将数据传输到计算机进行数据处理，解决了钢液流动的三维流场数据不易采集这一难题，具有实用性强、应用范围广的特点。

Description

流场三维数据采集装置
技术领域
本发明涉及一种数据采集装置，特别涉及流场三维数据采集装置。
背景技术
随着钢铁企业连铸工艺的发展，连铸过程中钢液在中间包、结晶器中的流动问题日益突出，钢液的流动直接影响铸坯质量。因此，对钢液在连铸过程中的中间包、结晶器流场的研究有着十分重要的意义。现有水模装置只能观察液体的流动，也能够对流场中的某一点进行液体流动测速，但无法对流场的三维数据进行采集。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提出流场三维数据采集装置，能够在连铸过程中对钢液在中间包、结晶器中的流动进行模拟，并对流场三维数据进行实时采集，具有实用性强、应用范围广的特点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
流场三维数据采集装置，包括钢液模拟流动模块和三维数据实时采集模块；
所述钢液模拟流动模块包括模拟结晶器3，模拟结晶器3通过水口管路与中间包容器13底部的流量控制器4碗状漏斗连接，模拟结晶器3底部设有蜂窝状管孔24，可使液体流动稳定，更加接近钢液在结晶器里的流动状态，蜂窝状管孔24与回流管路14相连接，回流管路14上设有回流泵25，回流管路14与水箱16相连接，水箱16通过注水管路15与中间包容器13相连接；
所述三维数据实时采集模块包括支撑架1，支撑架1上设有两条纵向平行导轨22，纵向平行导轨22上固定有纵向齿条7，纵向平行导轨22上设有纵向行走横梁轮支架9，纵向行走装置框架梁18通过纵向行走横梁轮支架9放置在纵向平行导轨22上，纵向行走横梁轮支架9由伺服电机17驱动，纵向行走横梁轮支架9上装有横向行走机构，横向行走机构包括横向齿条23和横向行走小车19，横向行走小车19由横向运动伺服电机20驱动，横向行走小车19上固定有旋转台安装架11，旋转台安装架11上装有数据采集支架8，数据采集支架8由旋转电机10驱动，数据采集支架8端头上固定安装有激光发生器12，数据采集支架8上装有数据采集竖直运动机构6，数据采集竖直运动机构6上装有数据采集相机5。
所述中间包容器13材质为钢化玻璃。
所述纵向平行导轨22与横向齿条23垂直设置，两者组成的平面与数据采集竖直运动机构6垂直。
所述中间包容器13设置在中间包支架2上，模拟结晶器3与水箱16设置在中间包支架2下方。
所述流量控制器4通过法兰与水口21连接。
由于本发明采用在水力模型的水中加入示踪粒子模拟连铸过程中钢液在中间包中的流动，并利用三维数据实时采集模块对中间包流场三维数据进行实时采集，解决了钢液流动的三维流场数据不易采集这一难题；在模拟结晶器下设有蜂窝状管孔，可使液体流动稳定，更加接近钢液在结晶器里的流动状态；本发明对钢液在连铸过程中的流动的研究有着十分重要的意义，可广泛用于冶金、食品、医药、机械等领域液体流动的三维流场数据采集。
附图说明
图1为本发明的主视图。
图2为本发明的左视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1、图2，流场三维数据采集装置，包括钢液模拟流动模块和三维数据实时采集模块；
所述钢液模拟流动模块包括模拟结晶器3，模拟结晶器3通过水口管路与中间包容器13底部的流量控制器4碗状漏斗连接，模拟结晶器3底部设有蜂窝状管孔24，可使液体流动稳定，更加接近钢液在结晶器里的流动状态，蜂窝状管孔24与回流管路14相连接，回流管路14上设有回流泵25，回流管路14与水箱16相连接，水箱16通过注水管路15与中间包容器13相连接；
所述三维数据实时采集模块包括支撑架1，支撑架1上设有两条纵向平行导轨22，纵向平行导轨22上固定有纵向齿条7，纵向平行导轨22上设有纵向行走横梁轮支架9，纵向行走装置框架梁18通过纵向行走横梁轮支架9放置在纵向平行导轨22上，纵向行走横梁轮支架9由伺服电机17驱动，在纵向平行导轨22上移动，纵向行走横梁轮支架9上装有横向行走机构，横向行走机构包括横向齿条23和横向行走小车19，横向行走小车19由横向运动伺服电机20驱动，可在纵向行走横梁轮支架9上进行横向移动，横向行走小车19上固定有旋转台安装架11，旋转台安装架11上装有数据采集支架8，数据采集支架8由旋转电机10驱动，可进行90°旋转，数据采集支架8端头上固定安装有激光发生器12，数据采集支架8上装有数据采集竖直运动机构6，数据采集竖直运动机构6上装有数据采集相机5，可使数据采集相机5垂直上下运动，通过纵向行走横梁轮支架9、横向行走小车19可使数据采集支架8在纵向和横向精确定位。
所述中间包容器13材质为钢化玻璃。
所述纵向平行导轨22与横向齿条23垂直设置，两者组成的平面与数据采集竖直运动机构6垂直。
所述中间包容器13设置在中间包支架2上，模拟结晶器3与水箱16设置在中间包支架2下方。
所述流量控制器4通过法兰与水口21连接。
本发明的工作原理是：
首先开启注水泵26，水箱16的水通过注水管路15注入中间包容器13。中间包容器13注入要求的水位后，开启流量控制器4，液体通过流量控制器4流入结晶器3，将结晶器3液体注入规定液位后开启回流泵25，结晶器3内的液体通过其底部的蜂窝状管孔24流入回流管路14，回流管路14内的液体在回流泵25的作用下流回水箱16。
当注入和回流稳定流动后，注入示踪粒子，在中间包容器13和结晶器3内形成与连铸过程中模拟钢液流动的液体流场，此时进行流场数据采集。纵向行走伺服电机17驱动纵向行走横梁轮支架9在支撑架1上的纵向平行导轨22上移动到初始位置，将数据采集相机5焦距固定。中间包容器13中横断面上液体在激光幕的作用下照亮示踪粒子，数据采集相机5对流场中被照亮示踪粒子拍照，进行数据采集。纵向行走横梁轮支架9在支撑架1上的纵向平行导轨22上每移动1mm,可扫描测量一个断面，即X方向上各断面的数据采集。纵向行走横梁轮支架9停止，数据采集支架8端头上的激光发生器12发射激光幕。数据采集竖直运动机构6带动数据采集相机5进行Y方向的垂直运动。纵向行走横梁轮支架9上装有横向行走小车19，由横向运动伺服电机20驱动横向行走小车19沿横向齿条23进行Z方向的运动。中间包容器13采用透光性良好的钢化玻璃制造，液体流动时，在激光幕的作用下照亮示踪粒子，数据采集相机5对流场中被照亮示踪粒子拍照，进行数据采集。通过纵向行走横梁轮支架9、数据采集竖直运动机构6、横向行走机构使数据采集相机完成X、Y、Z方向的数据采集，并将数据传输到计算机进行数据处理。数据采集支架8在旋转电机10的驱动下可进行90°旋转，可对中间包纵断面流场数据进行采集。

Claims (5)

1.流场三维数据采集装置，包括钢液模拟流动模块和三维数据实时采集模块，其特征在于，所述钢液模拟流动模块包括模拟结晶器(3)，模拟结晶器(3)通过水口管路与中间包容器(13)底部的流量控制器(4)碗状漏斗连接，模拟结晶器(3)底部设有蜂窝状管孔(24)，可使液体流动稳定，更加接近钢液在结晶器里的流动状态，蜂窝状管孔(24)与回流管路(14)相连接，回流管路(14)上设有回流泵(25)，回流管路(14)与水箱(16)相连接，水箱(16)通过注水管路(15)与中间包容器(13)相连接；
所述三维数据实时采集模块包括支撑架(1)，支撑架(1)上设有两条纵向平行导轨(22)，纵向平行导轨(22)上固定有纵向齿条(7)，纵向平行导轨(22)上设有纵向行走横梁轮支架(9)，纵向行走装置框架梁(18)通过纵向行走横梁轮支架(9)放置在纵向平行导轨(22)上，纵向行走横梁轮支架(9)由伺服电机(17)驱动，纵向行走横梁轮支架(9)上装有横向行走机构，横向行走机构包括横向齿条(23)和横向行走小车(19)，横向行走小车(19)由横向运动伺服电机(20)驱动，横向行走小车(19)上固定有旋转台安装架(11)，旋转台安装架(11)上装有数据采集支架(8)，数据采集支架(8)由旋转电机(10)驱动，数据采集支架(8)端头上固定安装有激光发生器(12)，数据采集支架(8)上装有数据采集竖直运动机构(6)，数据采集竖直运动机构(6)上装有数据采集相机(5)。
2.根据权利要求1所述的流场三维数据采集装置，其特征在于，所述中间包容器(13)材质为钢化玻璃。
3.根据权利要求1所述的流场三维数据采集装置，其特征在于，所述纵向平行导轨(22)与横向齿条(23)垂直设置，两者组成的平面与数据采集竖直运动机构(6)垂直。
4.根据权利要求1所述的流场三维数据采集装置，其特征在于，所述中间包容器(13)设置在中间包支架(2)上，模拟结晶器(3)与水箱(16)设置在中间包支架(2)下方。
5.根据权利要求1所述的流场三维数据采集装置，其特征在于，所述流量控制器(4)通过法兰与水口(21)连接。
CN201510259030.9A 2015-05-20 2015-05-20 流场三维数据采集装置 Active CN104865263B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510259030.9A CN104865263B (zh) 2015-05-20 2015-05-20 流场三维数据采集装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510259030.9A CN104865263B (zh) 2015-05-20 2015-05-20 流场三维数据采集装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104865263A true CN104865263A (zh) 2015-08-26
CN104865263B CN104865263B (zh) 2017-06-30

Family

ID=53911246

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510259030.9A Active CN104865263B (zh) 2015-05-20 2015-05-20 流场三维数据采集装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104865263B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106017725A (zh) * 2016-05-26 2016-10-12 中国人民解放军装备学院 一种适用于燃烧流场气体二维重建的测量装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102062997A (zh) * 2010-11-17 2011-05-18 上海市北印刷（集团）有限公司 数字采集装置
JP2011180028A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Photron Ltd 流体解析装置および流体解析方法
CN103017999A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 大连海事大学 一种燃氢燃气轮机燃烧室流场特性实验装置
CN104132796A (zh) * 2014-07-22 2014-11-05 吉林大学 一种定子叶轮内部流场粒子图像测速试验装置
CN204649633U (zh) * 2015-05-20 2015-09-16 中国重型机械研究院股份公司 一种流场三维数据采集装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011180028A (ja) * 2010-03-02 2011-09-15 Photron Ltd 流体解析装置および流体解析方法
CN102062997A (zh) * 2010-11-17 2011-05-18 上海市北印刷（集团）有限公司 数字采集装置
CN103017999A (zh) * 2012-12-07 2013-04-03 大连海事大学 一种燃氢燃气轮机燃烧室流场特性实验装置
CN104132796A (zh) * 2014-07-22 2014-11-05 吉林大学 一种定子叶轮内部流场粒子图像测速试验装置
CN204649633U (zh) * 2015-05-20 2015-09-16 中国重型机械研究院股份公司 一种流场三维数据采集装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘君等: "PIV技术在大型振动台模型试验中的应用", 《岩土工程学报》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106017725A (zh) * 2016-05-26 2016-10-12 中国人民解放军装备学院 一种适用于燃烧流场气体二维重建的测量装置
CN106017725B (zh) * 2016-05-26 2019-07-09 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 一种适用于燃烧流场气体二维重建的测量装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN104865263B (zh) 2017-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204649633U (zh) 一种流场三维数据采集装置
CN207142809U (zh) 一种直线灌装装置
CN104865263A (zh) 流场三维数据采集装置
CN206036568U (zh) 一种差动式全平面移动桁架
CN203254048U (zh) 一种泵车臂架用导轨小车焊接装置
CN204747468U (zh) 一种高压清洗机铝铸件去毛刺装置
CN204198985U (zh) 多轴向经编机铺纬装置
CN204399995U (zh) 步进式输送装置
CN103538142B (zh) 一种模具水平移动循环机构
CN209886643U (zh) 一种压铸模的滑块顶针机构
CN202687303U (zh) 包装箱夹紧定位输送装置
CN104190955A (zh) 在车床上进行拉键槽的装置
CN203932196U (zh) 一种自动注液机的注液装置
CN206406374U (zh) 一种叠模结构
CN210445694U (zh) 一种精密的升降式注油设备
CN103505799A (zh) 医用输液管自动套管机
CN204019706U (zh) 一种砖坯分割装置
CN203637050U (zh) 一种注射机三工位移模结构
CN203457009U (zh) 自动着磁设备
CN203247403U (zh) 一种机台的运动结构
CN207185512U (zh) 一种作用于树木根部的可降解施肥装置
CN102274815A (zh) 自动封胶机注胶系统
CN207423554U (zh) 自动仿真集成式吸尘器试验机装置
CN204021848U (zh) 一种分流装置
CN206828976U (zh) 一种桥梁施工用梁板操作架

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
EXSB Decision made by sipo to initiate substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant