CN105032954A - 一种轧钢冷却区冲击压力单点测试装置及其测试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，包括固定杆、固定套管、水平仪、支架固定环、压力变送器固定板、压力变送器、支架、支架套管和显示仪器；压力变送器固定板中心开孔，并与固定杆连接在一起；压力变送器通过螺纹与固定板连接；压力变送器8的输出导线穿过固定杆内腔与显示仪器连接；固定杆穿过固定套管使用定位螺钉及定位孔进行固定；水平仪嵌在固定套管中，支架固定环套在固定套管外使用固定螺栓固定；支架与支架固定环焊接在一起；支架套管通过固定螺栓对支架高度进行调节；所述显示仪器用于显示从压力变送器输出的压力信号。本发明是一种结构简单、易于制造、可反复拆卸组装、可移动测试一维压力场、可通过更换压力传感器改变量程的单点压力测量装置。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，涉及冲击压力测量技术领域，具体的说是一种用于钢铁厂轧钢冷却区冷却水冲击压力测量的装置。
背景技术
超快速冷却是轧钢生产过程中的重要环节，其冷却均匀性和冷却效果与轧制钢板性能的均匀性密切相关。根据传热学理论，冷却过程中对流换热效果与流体在钢板表面流体的流速有关，同等条件下，流速越大换热效果越好；同时流体的冲击压力与流体流速的平方成正比，因此测量流体冲击钢板表面的动压即可对流体的冷却效果进行定量描述。在超快速冷却过程中，喷嘴堵塞或者半堵塞情况会导致局部冷却不均匀，会导致钢板出现飘曲、性能不稳定等问题，而目前还没有能够检测冷却是否均匀和喷嘴堵塞与否的有效方法。同时由于超快速冷却系统复杂，喷嘴到钢坯表面的高度较矮，可操作空间有限，现有的测压装置较难实现冷却流体的冲击压力测试。此外，流体喷射到钢坯表面的冲击压力大小不能具体确定，这就需要测压装置具有量程可调的功能。因此，快速准确地分析冷却是否均匀和喷嘴堵塞与否对提高钢板性能稳定具有重要作用。
发明内容
本发明针对轧钢超快速冷却系统操作空间有限，冷却过程中冷却介质喷射到钢坯表面的冲击压力大小及均匀性不能确定、压力测试困难等问题，提供一种结构简单、易于制造、可反复拆卸组装、可移动测试一维压力场、可通过更换压力传感器改变量程的单点压力测量装置，可以方便快速的对喷射到钢板表面的流体冲击压力进行测试，可以对轧钢超快冷过程中冷却均匀性进行测试分析，对提高钢板性能和保证钢板冷却均匀性具有重要作用。
为了实现以上发明目的，本发明提供一种轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，包括固定杆、固定套管、水平仪、支架固定环、压力变送器固定板、压力变送器、支架、支架套管和显示仪器；固定杆和固定套管都为空心管结构，在固定杆上沿其长度方向沿直线均匀钻有定位孔，各定位孔之间具有间距，在固定套管的一端或两端设有与定位孔相应的具有内螺纹的第一固定孔，固定杆穿过固定套管，通过第一固定孔与定位孔利用定位螺钉与固定套管固定；水平仪固定在固定套管上；固定杆的一端设有横向槽，压力变送器固定板插在横向槽内并通过焊接固定，压力变送器固定板上开有第二固定孔，压力变送器上端穿过第二固定孔并通过螺母与压力变送器固定板进行紧固，压力变送器的输出导线穿过固定杆具有的内腔与显示仪器连接；支架固定环套在固定套管外并通过螺栓固定，支架与支架固定环焊接，支架套管上部开有第三固定孔，支架下部位于支架套管内并通过第三固定孔利用固定螺栓进行固定连接，通过调节支架的高度对整个装置进行水平控制。
利用上述装置测轧钢冷却区冲击压力的方法，通过水平仪调节支架的高度使整个测试装置处于水平状态，将压力变送器对准要测试的第一个喷嘴，通过压力变送器测量冷却流体喷射到钢坯表面的冲击压力大小，冲击压力值通过显示仪器显示记录之后，移动固定杆改变压力变送器的位置进行下一个点的压力测试，通过多次移动固定杆即能测试一维方向上的各点压力分布，进而确定各喷嘴的工作状况；测试结束后，将装置进行拆卸。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其中支架套管的底部设有加重支架底座。
前述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其中加重支架底座采用圆钢，直径为5-10mm，厚度10-20mm，通过增重降低整个装置的重心保证整个装置的稳定性。
前述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其中定位孔孔径4-8mm，孔深3-5mm，孔间距为20-30mm。
前述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其中固定杆为圆形铝合金管，直径15-30mm，固定套管为铝合金管，直径20-35mm，长度为500-800mm，在固定套管的一端或两端的上方距离边缘40-60mm处开固定孔，直径与定位孔相同。
前述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其中水平仪嵌在固定套管中。
前述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其中压力变送器为带有M20外螺纹的齐平膜型压力变送器，压力变送器固定板为圆形，采用铝合金板，厚度3-6mm，直径60-100mm，其中心开有固定孔，固定孔的孔径-为20-22mm。
前述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其中支架和支架套管设有两组，支架为圆形不锈钢，直径为8-15mm，长度为300-500mm；支架套管采用不锈钢，直径比支架9大1-2mm，高度为200-300mm，侧面距离上部20-30mm处开定位孔，孔径4-8mm。
本发明的有益效果是：本发明结构简单、易于制造、可反复拆卸组装、可移动测试一维压力场、可通过更换压力传感器改变量程的单点压力测量装置，可以方便快速的对喷射到钢板表面的流体冲击压力进行测试，可以对轧钢超快冷过程中冷却均匀性进行测试分析，对提高钢板性能和保证钢板冷却均匀性具有重要作用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是压力变送器固定板与固定杆连接处的放大图。
图3是固定杆与固定套管连接处的放大图。
图4是支架固定环与固定套管连接处的放大图。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，结构如图1-4所示，包括固定杆1、固定套管2、水平仪3、可拆卸支架固定环4、定位螺钉5、定位孔6、压力变送器固定板7、压力变送器8、支架9、固定螺栓10、支架套管11、加重支架底座12、导线13、显示仪器14。固定杆1和固定套管2都为空心管结构，在固定杆1上沿其长度方向沿直线均匀钻有定位孔6，各定位孔之间具有间距，在固定套管2的一端或两端设有与定位孔6相应的具有内螺纹的第一固定孔，固定杆1穿过固定套管2，通过第一固定孔与定位孔6利用定位螺钉5与固定套管2固定；水平仪3固定在固定套管2上；固定杆1的一端设有横向槽，压力变送器固定板7插在横向槽内并通过焊接固定，压力变送器固定板7上开有第二固定孔，压力变送器8上端穿过第二固定孔并通过螺母与压力变送器固定板7进行紧固，压力变送器8的输出导线13穿过固定杆1具有的内腔与显示仪器14连接；支架固定环4套在固定套管2外并通过螺栓固定，支架9与支架固定环4焊接，支架套管11上部开有第三固定孔，支架9下部位于支架套管11内并通过第三固定孔利用固定螺栓10进行固定连接，通过调节支架9的高度对整个装置进行水平控制。
固定杆1为圆形铝合金管制成，直径15-30mm、长度根据实际需要进行配置，其上沿直线均匀钻定位孔6，孔径4-8mm，孔深3-5mm，孔间距为20-30mm，并且在其一端开槽，用于连接压力变送器固定板7；固定套管2也采用铝合金管，直径20-35mm（比固定杆直径大3-5mm），长度为500-800mm，在任一端上方距离边缘40-60mm处开孔，直径与定位孔6相同，并且攻内螺纹；水平仪3采用气泡水平仪或十字水平仪；支架固定环4采用不锈钢管，直径比固定套管2大2-4mm，宽度为10-20mm，其上开两个定位孔，孔径4-8mm；定位螺钉5直径与定位孔6相同；压力变送器固定板7为圆形，采用铝合金板，厚度3-6mm，直径60-100mm，中心开孔，孔径依据压力变送器8，为20-22mm，固定板插入固定杆1所开槽中并进行焊接固定；压力变送器8为带有M20外螺纹的齐平膜型压力变送器，变送器穿过固定板上的孔使用螺母进行紧固；支架9采用圆形不锈钢，直径为8-15mm，长度为300-500mm；支架套管11采用不锈钢，直径比支架9大1-2mm，高度为200-300mm，侧面距离上部20-30mm处开定位孔，孔径4-8mm，采用固定螺栓10与支架9连接，并通过调节4个支架的高度对整个装置进行水平控制；加重支架底座12采用圆钢，直径为5-10mm，厚度10-20mm，通过增重降低装置的重心保证装置的稳定性；显示仪器14支持二线制变送器信号输入，通过导线13与压力变送器8连接，并将压力变送器测得的压力大小显示出来。
本实施例具体使用时，连接装置，将压力变送器紧固在固定板上，用导线连接压力变送器与显示仪器，导线通过固定杆内部进行连接；将固定杆穿过固定套管，并采用定位螺钉和定位孔连接；将支架固定环套在固定套管外，采用固定螺栓进行连接，进一步连接支架套管等；调节各固定支架的高度使水平仪的气泡处于中心。将压力变送器对准要测试的第一个喷嘴，通过压力变送器测量冷却流体喷射到钢坯表面的冲击压力大小，冲击压力值通过显示仪器显示记录之后，移动固定杆改变压力变送器的位置进行下一个点的压力测试，通过多次移动固定杆即能测试一维方向上的各点压力分布，进而确定各喷嘴的工作状况。如果测试过程中压力变送器量程不合适，可以对现有压力变送器进行更换，以提高测试精度。测试结束后，将装置进行拆卸，放回包装盒，以达到便于携带的目的。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其特征在于：包括固定杆（1）、固定套管（2）、水平仪（3）、支架固定环（4）、压力变送器固定板（7）、压力变送器（8）、支架（9）、支架套管（11）和显示仪器（14）；所述固定杆（1）和固定套管（2）都为空心管结构，在所述固定杆（1）上沿其长度方向沿直线均匀钻有定位孔（6），各定位孔之间具有间距，在所述固定套管（2）的一端或两端设有与所述定位孔（6）相应的具有内螺纹的第一固定孔，所述固定杆（1）穿过所述固定套管（2），通过所述第一固定孔与定位孔（6）利用定位螺钉（5）与所述固定套管（2）固定；所述水平仪（3）固定在所述固定套管（2）上；所述固定杆（1）的一端设有横向槽，所述压力变送器固定板（7）插在所述横向槽内并通过焊接固定，所述压力变送器固定板（7）上开有第二固定孔，所述压力变送器（8）上端穿过所述第二固定孔并通过螺母与所述压力变送器固定板（7）进行紧固，所述压力变送器（8）的输出导线（13）穿过所述固定杆（1）具有的内腔与所述显示仪器（14）连接；所述支架固定环（4）套在所述固定套管（2）外并通过螺栓固定，所述支架（9）与所述支架固定环（4）焊接，所述支架套管（11）上部开有第三固定孔，所述支架（9）下部位于所述支架套管（11）内并通过所述第三固定孔利用固定螺栓（10）进行固定连接，通过调节支架（9）的高度对整个装置进行水平控制。
2.如权利要求1所述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其特征在于：所述支架套管（11）的底部设有加重支架底座（12）。
3.如权利要求2所述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其特征在于：所述加重支架底座（12）采用圆钢，直径为5-10mm，厚度10-20mm。
4.如权利要求1所述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其特征在于：所述定位孔（6）孔径4-8mm，孔深3-5mm，孔间距为20-30mm。
5.如权利要求1所述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其特征在于：所述固定杆（1）为圆形铝合金管，直径15-30mm，所述固定套管（2）为铝合金管，直径20-35mm，长度为500-800mm，在所述固定套管（2）的一端或两端的上方距离边缘40-60mm处开固定孔，直径与定位孔（6）相同。
6.如权利要求1所述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其特征在于：所述水平仪（3）嵌在固定套管（2）中。
7.如权利要求1所述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其特征在于：所述压力变送器（8）为带有M20外螺纹的齐平膜型压力变送器，所述压力变送器固定板（7）为圆形，采用铝合金板，厚度3-6mm，直径60-100mm，其中心开有固定孔，固定孔的孔径-为20-22mm。
8.如权利要求1所述的轧钢冷却区冲击压力单点测试装置，其特征在于：所述支架（9）和支架套管（11）设有两组，所述支架（9）为圆形不锈钢，直径为8-15mm，长度为300-500mm；所述支架套管（11）采用不锈钢，直径比支架9大1-2mm，高度为200-300mm，侧面距离上部20-30mm处开定位孔，孔径4-8mm。
9.如权利要求1-8中任一权利要求所述装置测轧钢冷却区冲击压力的方法，其特征在于：通过水平仪调节支架的高度使整个测试装置处于水平状态，将压力变送器对准要测试的第一个喷嘴，通过压力变送器测量冷却流体喷射到钢坯表面的冲击压力大小，冲击压力值通过显示仪器显示记录之后，移动固定杆改变压力变送器的位置进行下一个点的压力测试，通过多次移动固定杆即能测试一维方向上的各点压力分布，进而确定各喷嘴的工作状况；测试结束后，将装置进行拆卸。
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