CN105371919A - 一种电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置及方法，属于冶金工业检测技术领域。装置包括图像采集器、云台、图像采集器支撑架、激光器供电线、相机数据线、液面高度监控计算机、串口数据线、继电器控制器、报警灯灯光控制导线、报警灯声音独立开关、报警灯声音控制导线、声光报警灯、220V供电线。方法是：连接装置并进行调整，启动测量软件、设定好软件参数、调整滤光片，开始自动测量，测量完成后关闭测量装置。用于在线检测电渣连铸结晶器液面高度，优点在于，液面高度测量有比较高的精度，使用方便，成本低廉。

Description

一种电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置及方法

技术领域

本发明属于冶金工业检测技术领域，特别提供了一种电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置及方法。

背景技术

在电渣连续铸造过程中，结晶器液位是影响电渣锭生产效率和质量的重要因素。一方面，当液面上升速度慢于抽锭速度时就会造成拉漏事故；当金属液上升速度快于抽锭速度时，金属液就会凝固在芯棒上面从而造成熔铸工艺的中断甚至导致铸造设备的损坏。另一方面，液面的高低是用于计算电极熔速的重要参数，而电极熔速会影响到铸锭的质量。因此，在电渣连续铸造过程中，需要连续在线测量结晶器液位的高低。

和结晶器液位测量相关的方法有电极法、称重法、探尺法、热电偶法、放射性同位素法、超声波法、涡流法、微波法、图像法。

电极法(王渠东,徐建伦.移动电极法金属液位渣厚自动测量[P]，CN97106380.X.)只能在某一次测量中实现测量,难以应对金属的液位持续变化的情况,且不适用于上层覆盖着不导电的固体保护渣的电渣连铸结晶器钢水液位测量。

称重法(王双起.中包称重控制系统的抗干扰措施[J],可编程控制器与工厂自动化,2009,10:60-61.)应用广泛，但由于中间包整体重量与液位之间的关系不能确定,因此无法准确获知钢水液位,只能用称重间接表示液位。

探尺法和热电偶法(陈兵芽,孙达昕,耿茂鹏.电渣熔铸钢水液位检测方法与新进展[J]:仪器仪表学报,2005,26(8):58-59)测量精度不高且不易安装。

放射性同位素法(高飞燕,黄樱.基于实时算法的同位素结晶器钢水液位测量系统[P],2008,22(6):506-509.)对人体有伤害,存在安全隐患,难以实际应用于位处于开放空间的中间包浇注平台。

超声波法(刘伟华，一种新型超声波液位测量方法及系统[J]，仪表技术，1997，3:11-12)原理简单,但超声传播速度易受介质的密度、压力、温度、因素影响,无法实现钢水液位的测量。

涡流法(宋东飞.涡流检测在板还连铸钢水液位的应用[J],冶金设备2003,5:50-52.)测量范围较小,只能在连铸机进入稳定状态后方可使用,且线圈易损坏,无法满足测量要求。

微波法(陈先中,柳瑾.微波雷达液位测量仪的研究[J],工业仪表与自动化装置,2005,6:10-15.)易受外界干扰。

图像法(KadotaJ,KohamaK.MethodForMeasuringMoltenSteelSurfaceLevelInMold[P]:JP08168860A)相较其他方法有很多优点，但是必须依赖检测金属棒作为测量的标尺，实施起来不方便快捷，而且不能进行连续测量。

综上所述，现有的液位测量方法存在不足：或者容易损坏，或者容易受到干扰，或者存在人身安全隐患，或者精度不高，或者使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置及方法。用于在线检测电渣连铸结晶器液面高度。既简单又有效，具有较高精度的连续在线测量。并且，使用方便，成本低廉。

本发明的装置包括图像采集器1、云台2、图像采集器支撑架3、激光器供电线4、相机数据线5、液位监控计算机6、串口数据线7、继电器控制器8、报警灯灯光控制导线9、报警灯声音独立开关10、报警灯声音控制导线11、声光报警灯12、220V供电线13。

图像采集器1和云台2通过螺钉相连；云台2和图像采集器支撑架3通过螺栓相连；图像采集器支撑架3通过螺栓固定在平台50上；激光器供电线4是USB传输线，其一端和图像采集器1相连，另一端的USB公头和液位监控计算机6的USB母头相连；相机数据线5是双公头USB传输线，其一端和图像采集器1相连，另一端的USB公头和液位监控计算机6的USB母头相连；液位监控计算机6、继电器控制器8和声光报警灯12通过螺钉固定在墙体49上；串口数据线7的一端和液位监控计算机6相连，另一端和继电器控制器8相连；报警灯灯光控制导线9的一端和继电器控制器8相连，另一端和声光报警灯12相连；报警灯声音控制导线11的一端和声光报警灯12相连，另一端和报警灯声音独立开关10相连；报警灯声音独立开关10和继电器控制器8通过导线相连；来自220V市电的220V供电线13分为两个并联支路，一路和液位监控计算机6相连,另一路和声光报警灯12相连。

图像采集器支撑架3由上座连接器14、支撑管15、底座连接器16、底座17组成。上座连接器14的螺纹孔和支撑管15一端的螺纹杆相连，支撑管15另一端的螺纹杆与底座连接器16的螺纹孔相连；底座连接器16和底座17通过螺钉相连，底座17通过螺栓固定在平台50上。

云台2采用市面上已有的相机云台标准件组成，它的主要结构、功能如下：云台由垂直全景上平台快装板18、垂直全景上平台19、垂直全景下平台20、垂直全景平台底座21组成。垂直全景上平台快装板18楔形底部嵌入到垂直全景上平台19的斜口滑动导轨槽中，可以在导轨槽中自由滑动，顺时针或逆时针旋转垂直全景上平台19上的旋钮，能将垂直全景上平台快装板18压紧在滑动导轨槽上，或者将垂直全景上平台快装板18从滑动导轨槽上松开。垂直全景上平台19通过一个转轴和一个旋钮同时和垂直全景下平台20相连；当逆时针旋转旋钮时，垂直全景上平台19可以绕转轴相对于垂直全景下平台20任意旋转0°至180°；当顺时针旋转旋钮时，垂直全景上平台19相对于垂直全景下平台20不动；垂直全景下平台20和垂直全景平台底座21通过一个转轴和一个旋钮连接；当逆时针旋转旋钮时，垂直全景下平台20可以绕转轴相对于垂直全景平台底座21任意旋转0°至360°；当顺时针旋转旋钮时，垂直全景上平台20相对于垂直全景平台底座21不动。

图像采集器1由采集器前面板22、采集器后面板23、采集器上面板24、采集器下面板25、采集器左侧面板26、采集器右侧面板27、第一角型材28、第二角型材29、第三角型材30、第四角型材31、激光器平光镜32、激光器平光镜盖板33、相机平光镜34、相机平光镜盖板35、滤光片固定架36、滤光片固定杆37、滤光片固定框38、高透光率滤光片39、低透光率滤光片40、激光器41、激光器支撑杆42、相机及镜头43、相机支撑板44、第一USB过孔固定器45、第二USB过孔固定器46、第三USB过孔固定器47、第四USB过孔固定器48组成。

采集器前面板22、采集器后面板23平行布置，二者之间连接有第一角型材28、第二角型材29、第三角型材30、第四角型材31，形成一个框架；采集器前面板22分别通过螺钉和第一角型材28、第二角型材29、第三角型材30、第四角型材31相连；采集器后面板23分别通过螺钉和上述角型材的另一端相连；采集器上面板24的两边分别嵌入到第一角型材28、第二角型材29的凹槽内，采集器上面板24分别通过螺钉和第一角型材28和第二角型材29相连；采集器下面板25的两边分别嵌入到第三角型材30、第四角型材31的凹槽内，采集器下面板25分别通过螺钉和第三角型材30、第四角型材31相连；采集器左侧面板26的两边分别嵌入到第一角型材28、第四角型材31的凹槽内，采集器左侧面板26分别通过螺钉和第一角型材28、第四角型材31相连；采集器右侧面板27的两边分别嵌入到第二角型材29、第三角型材30的凹槽内，采集器右侧面板27分别通过螺钉和第二角型材29、第三角型材30相连；

激光器平光镜盖板33通过螺钉将激光器平光镜32压紧在采集器前面板22上；相机平光镜盖板35通过螺钉将相机平光镜34压紧在采集器前面板22上；滤光片固定架36通过螺钉固定在采集器前面板22上；滤光片固定杆37穿过滤光片固定架36上的孔，拧紧或松开滤光片固定架36侧面的螺钉，会使激光器固定杆压紧在在孔的侧面上或沿孔的轴线方向运动；滤光片固定杆37的螺纹杆和滤光片固定框38的螺纹孔相连；高透光率滤光片39嵌入到滤光片固定框38的凹槽内，并通过螺钉和垫圈固定在滤光片固定框38上；低透光率滤光片40也嵌入到滤光片固定框38的凹槽内并通过螺钉和垫圈固定在滤光片固定框38上；高透光率滤光片39和低透光率滤光片40紧密接触在一起。

激光器41穿过激光器支撑杆42上的孔，拧紧激光器支撑杆42顶部的螺钉，会使激光器支撑杆42压紧在孔的侧面上；激光器支撑杆42的底部螺纹孔和相机支撑板44的左中部孔对齐，两者通过螺钉相连；相机及镜头43的底部螺纹孔和相机支撑板44的后中部孔对齐，两者通过螺钉相连；第一USB过孔固定器45、第二USB过孔固定器46穿过采集器下面板25的后部左侧大孔，第一USB过孔固定器45、第二USB过孔固定器46通过螺钉和采集器下面板25相连；第三USB过孔固定器47、第四USB过孔固定器48穿过采集器下面板25的后部右侧的大孔，第三USB过孔固定器47、第四USB过孔固定器48通过螺钉和采集器下面板25相连；激光器供电线4穿过由第一USB过孔固定器45、第二USB过孔固定器46形成的圆孔并被挤压固定；激光器供电线4和激光器41相连；相机数据线5穿过由第三USB过孔固定器47、第四USB过孔固定器48形成的圆孔并被挤压固定；相机数据线5的USB公头和相机及镜头43的USB母头相连；相机支撑板44和采集器下面板25通过螺钉相连。

本发明所述的方法如下：

1.明确电渣连铸结晶器钢水液面的允许变化范围。

2.按图1连接好测量装置，进行如下调整：

(1)确保平台50的上表面水平，调整测量装置，使上座连接器14和结晶器51具有合适的相对位置关系。

(2)调整云台2，使图像采集器1到达合适位置。

3.启动液位监控计算机6的软件，调整相机的曝光控制参数，设定图像分辨率；设置相机工作模式；设置图像拍摄模式为按一定时间间隔自动拍摄。

4.调整高透光率滤光片39和低透光率滤光片40,调整相机的进光量、图像大小、清晰度，使得人眼能从相机照到的图像中分辨出结晶器51的上沿和钢水液面。

5.按下面的步骤(1)-(4)循环自动测量：

(1)拍摄并保存被测物体的图像。

(2)对图像进行处理，得到能代表液位的像素个数。

(3)根据像素个数N和液位H之间的对应关系H＝f(N)计算出液位，并将液位以数值和动态曲线的形式显示在软件界面上。

(4)当结晶器液位超限，报警装置开始报警。

测量效果如图6所示。图中的液位是指液面和结晶器上表面的距离。

6.测量完成后，关闭测量装置。

像素个数N和高度H之间的转换关系H＝f(N)是通过对测量物体进行标定后得到的。标定方法如下：

1.按发明装置部分，连接好装置。

2.在平台50上竖直安置一个高尺寸精度的标尺52，其中每个刻度代表不同高度的液面；标尺52的上表面和结晶器51的上表面在一个水平面上，标尺52和支撑管15竖直轴的距离与结晶器51内壁和支撑管15竖直轴的最大距离相等。标尺的前表面的法平面通过支撑管15的的轴线，该法平面与测量过程中支撑管15的轴线与相机及镜头43的轴线所在的平面成一定角度。

3.逆时针旋转垂直全景平台底座21上的旋钮，使垂直全景下平台20可以自由旋转；逆时针旋转垂直全景下平台20，使和垂直全景下平台20相连的图像采集器1一起旋转，旋转角度为上述步骤2)所述的角度；顺时针旋转垂直全景平台底座21上的旋钮，使垂直全景下平台20和图像采集器1固定。这时，图像采集器1的相机及镜头43对准标尺52的刻度。

4.去除高透光率滤光片39和低透光率滤光片40,使得人眼能从相机照到的图像中分辨出标尺刻度图像。

5.启动液位监控计算机6的软件，调整相机的曝光控制参数，设定图像分辨率；设置相机工作模式；调整相机的进光量、图像大小、清晰度，使图像达合适程度；设置图像拍摄的模式为使用软件按钮单次触发拍摄。

6.单击单次触发软件按钮，拍摄标尺52的图像，并将该图像转化为灰度图，提取灰度图的灰度值。以零刻度对应于结晶器上表面，则每个刻度值就是液位H；计算每个刻度和零刻度之间的像素个数N；联立H和N就得到像素个数N和液位H的对应关系H＝f(N)。

本发明的优点在于，液面高度测量有比较高的精度，使用方便，成本低廉。

附图说明

本发明的测量装置如图1～6所示。

图1为本发明装置结构图。其中，图像采集器1、云台2、图像采集器支撑架3、激光器供电线4、相机数据线5、液位监控计算机6、串口数据线7、继电器控制器8、报警灯灯光控制导线9、报警灯声音独立开关10、报警灯声音控制导线11、声光报警灯12、220V供电线13，墙体49，平台50。

图2为图像采集器支撑架结构图。其中，上座连接器14、支撑管15、底座连接器16、底座17。

图3为云台结构图。其中，垂直全景上平台快装板18、垂直全景上平台19、垂直全景下平台20、垂直全景平台底座21。

图4为图像采集器结构图。其中，采集器前面板22、采集器后面板23、采集器上面板24、采集器下面板25、采集器左侧面板26、采集器右侧面板27、第一角型材28、第二角型材29、第三角型材30、第四角型材31、激光器平光镜32、激光器平光镜盖板33、相机平光镜34、相机平光镜盖板35、滤光片固定架36、滤光片固定杆37、滤光片固定框38、高透光率滤光片39、低透光率滤光片40、激光器41、激光器支撑杆42、相机及镜头43、相机支撑板44、第一USB过孔固定器45、第二USB过孔固定器46、第三USB过孔固定器47、第四USB过孔固定器48。

图5为本发明标定装置结构图，其中，平台50、结晶器51、标尺52。

图6为本发明软件界面。

具体实施方式

本发明的装置由图像采集器1、云台2、图像采集器支撑架3、激光器供电线4、相机数据线5、液位监控计算机6、串口数据线7、继电器控制器8、报警灯灯光控制导线9、报警灯声音独立开关10、报警灯声音控制导线11、声光报警灯12、220V供电线13组成。

图像采集器1和云台2通过螺钉相连；云台2和图像采集器支撑架3通过螺栓相连；图像采集器支撑架3通过螺栓固定在平台50上；激光器供电线4是USB传输线，其一端和图像采集器1相连，另一端的USB公头和液位监控计算机6的USB母头相连；相机数据线5是双公头USB传输线，其一端和图像采集器1相连，另一端的USB公头和液位监控计算机6的USB母头相连；液位监控计算机6、继电器控制器8和声光报警灯12通过螺钉固定在墙体49上；串口数据线7的一端和液位监控计算机6相连，另一端和继电器控制器8相连；报警灯灯光控制导线9的一端和继电器控制器8相连，另一端和声光报警灯12相连；报警灯声音控制导线11的一端和声光报警灯12相连，另一端和报警灯声音独立开关10相连；报警灯声音独立开关10和继电器控制器8通过导线相连；来自220V市电的220V供电线13分为两个并联支路，一路和液位监控计算机6相连,另一路和声光报警灯12相连。

1.明确电渣连铸结晶器钢水液面的允许变化范围为距离结晶器51上端面150mm到300mm。

2.按图1连接好测量装置，进行如下调整：

(1)确保平台50的上表面水平，调整测量装置，使上座连接器14的纵轴线和结晶器51的纵轴线的水平距离为1100mm，上座连接器14的上端面和结晶器51的上端面的垂直距离为900mm。

(2)调整云台2，使图像采集器1相对于水平面向下倾斜约50°，通过人眼确认：激光器41发出的光斑位于结晶器51的上表面下方并与上表面相切，结晶器液面发出的光线能通过电极中间的缝隙进入到图像采集器1的相机。

3.启动液位监控计算机6的软件，调整相机的曝光控制参数为自动曝光模式，设定图像分辨率为2592×1944；设置相机工作模式为连续输出模式；设置图像自动采集间隔时间为200ms；

4.调整高透光率滤光片39和低透光率滤光片40,调整相机的进光量、图像大小、清晰度，使得人眼能从相机照到的图像中分辨出结晶器51的上沿和钢水液面。

5.按下面的步骤(1)-(4)循环自动测量：

(1)拍摄并保存被测物体的图像。

(2)对图像进行处理，得到能代表液位的像素个数。

(3)根据像素个数N和液位H之间的转换关系H＝f(N)，计算出液位，并将液位以数值和动态曲线的形式显示在软件界面上。

(4)当结晶器液位超限，报警装置开始报警。

测量效果如图6所示。图中的液位是指液面和结晶器上表面的距离。

6.测量完成后，关闭测量装置。

像素个数N和液位H之间的对应关系H＝f(N)的确定步骤如下：

1.同标定方法中的步骤1。

2.同标定方法中的步骤2。

3.同标定方法中的步骤3。

4.同标定方法中的步骤4。

5.启动液位监控计算机6的软件，调整相机的曝光控制参数为自动曝光模式，设定图像分辨率为2592×1944；设置相机工作模式为连续输出模式；调整相机的进光量、图像大小、清晰度，使图像达到人眼能识别的最佳状态；设置图像拍摄的模式为使用软件按钮单次触发拍摄。

6.单击单次触发软件按钮，拍摄标尺52的图像，并将该图像转化为灰度图，提取灰度图的灰度值。标尺52的刻度最小分度为1mm，从上到下依次为0mm,1mm，2mm,…20mm,…,30mm,…,290mm。以零刻度对应于结晶器上表面，则每个刻度值就是液位H；计算每个刻度和零刻度之间的像素个数N；联立H和N就得到像素个数N和液位H的对应关系H＝f(N)，如表1所示：

表1液位与图像像素个数的对应关系

液位(mm)	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
											像素个数	0	68	137	206	274	342	409	476	544	610
液位(mm)	100	110	120	130	140	150	160	170	180	190
											像素个数	677	743	808	874	938	1003	1067	1130	1193	1255
液位(mm)	200	210	220	230	240	250	260	270	280	290
											像素个数	1317	1378	1438	1498	1558	1616	1675	1732	1790	1845

Claims (6)

1.一种电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置，其特征在于，包括，图像采集器、云台、图像采集器支撑架、激光器供电线、相机数据线、液位监控计算机、串口数据线、继电器控制器、报警灯灯光控制导线、报警灯声音独立开关、报警灯声音控制导线、声光报警灯、220V供电线；

图像采集器(1)和云台(2)通过螺钉相连；云台(2)和图像采集器支撑架(3)通过螺栓相连；图像采集器支撑架(3)通过螺栓固定在平台(50)上；激光器供电线(4)是USB传输线，其一端和图像采集器(1)相连，另一端的USB公头和液位监控计算机(6)的USB母头相连；相机数据线(5)是双公头USB传输线，其一端和图像采集器(1)相连，另一端的USB公头和液位监控计算机(6)的USB母头相连；液位监控计算机(6)、继电器控制器(8)和声光报警灯(12)通过螺钉固定在墙体(49)上；串口数据线(7)的一端和液位监控计算机(6)相连，另一端和继电器控制器(8)相连；报警灯灯光控制导线(9)的一端和继电器控制器(8)相连，另一端和声光报警灯(12)相连；报警灯声音控制导线(11)的一端和声光报警灯(12)相连，另一端和报警灯声音独立开关(10)相连；报警灯声音独立开关(10)和继电器控制器(8)通过导线相连；来自220V市电的220V供电线(13)分为两个并联支路，一路和液位监控计算机(6)相连,另一路和声光报警灯(12)相连。

2.根据权利要求1所述的电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置，其特征在于，所述的图像采集器支撑架(3)由上座连接器(14)、支撑管(15)、底座连接器(16)、底座(17)组成；上座连接器(14)的螺纹孔和支撑管(15)一端的螺纹杆相连，支撑管(15)另一端的螺纹杆与底座连接器(16)的螺纹孔相连；底座连接器(16)和底座(17)通过螺钉相连，底座(17)通过螺栓固定在平台(50)上。

3.根据权利要求1所述的电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置，其特征在于，所述的云台2由垂直全景上平台快装板(18)、垂直全景上平台(19)、垂直全景下平台(20)、垂直全景平台底座(21)组成；垂直全景上平台快装板(18)楔形底部嵌入到垂直全景上平台(19)的斜口滑动导轨槽中，在导轨槽中自由滑动，顺时针或逆时针旋转垂直全景上平台(19)上的旋钮，能将垂直全景上平台快装板(18)压紧在滑动导轨槽上，或者将垂直全景上平台快装板(18)从滑动导轨槽上松开；垂直全景上平台(19)通过一个转轴和一个旋钮同时和垂直全景下平台(20)相连；当逆时针旋转旋钮时，垂直全景上平台(19)绕转轴相对于垂直全景下平台(20)任意旋转0°至180°；当顺时针旋转旋钮时，垂直全景上平台19相对于垂直全景下平台(20)不动；垂直全景下平台(20)和垂直全景平台底座(21)通过一个转轴和一个旋钮连接；当逆时针旋转旋钮时，垂直全景下平台(20)绕转轴相对于垂直全景平台底座(21)任意旋转0°至360°；当顺时针旋转旋钮时，垂直全景上平台(20)相对于垂直全景平台底座21不动。

4.根据权利要求1所述的电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置，其特征在于，所述的图像采集器(1)由采集器前面板(22)、采集器后面板(23)、采集器上面板(24)、采集器下面板(25)、采集器左侧面板(26)、采集器右侧面板(27)、第一角型材(28)、第二角型材(29)、第三角型材(30)、第四角型材(31)、激光器平光镜(32)、激光器平光镜盖板(33)、相机平光镜(34)、相机平光镜盖板(35)、滤光片固定架(36)、滤光片固定杆(37)、滤光片固定框(38)、高透光率滤光片(39)、低透光率滤光片(40)、激光器(41)、激光器支撑杆(42)、相机及镜头(43)、相机支撑板(44)、第一USB过孔固定器(45(、第二USB过孔固定器(46)、第三USB过孔固定器(47)、第四USB过孔固定器(48)组成；

采集器前面板(22)、采集器后面板(23)平行布置，二者之间连接有第一角型材(28)、第二角型材(29)、第三角型材(30)、第四角型材(31)，形成一个框架；采集器前面板(22)分别通过螺钉和第一角型材(28)、第二角型材(29)、第三角型材(30)、第四角型材(31)相连；采集器后面板(23)分别通过螺钉和上述角型材的另一端相连；采集器上面板(24)的两边分别嵌入到第一角型材(28)、第二角型材(29)的凹槽内，采集器上面板(24)分别通过螺钉和第一角型材(28)和第二角型材(29)相连；采集器下面板(25)的两边分别嵌入到第三角型材(30)、第四角型材(31)的凹槽内，采集器下面板(25)分别通过螺钉和第三角型材(30)、第四角型材(31)相连；采集器左侧面板(26)的两边分别嵌入到第一角型材(28)、第四角型材(31)的凹槽内，采集器左侧面板(26)分别通过螺钉和第一角型材(28)、第四角型材(31)相连；采集器右侧面板(27)的两边分别嵌入到第二角型材(29)、第三角型材(30)的凹槽内，采集器右侧面板(27)分别通过螺钉和第二角型材(29)、第三角型材(30)相连；

激光器平光镜盖板(33)通过螺钉将激光器平光镜(32)压紧在采集器前面板(22)上；相机平光镜盖板(35)通过螺钉将相机平光镜(34)压紧在采集器前面板(22)上；滤光片固定架(36)通过螺钉固定在采集器前面板(22)上；滤光片固定杆(37)穿过滤光片固定架(36)上的孔，拧紧或松开滤光片固定架(36)侧面的螺钉，会使激光器固定杆压紧在在孔的侧面上或沿孔的轴线方向运动；滤光片固定杆(37)的螺纹杆和滤光片固定框(38)的螺纹孔相连；高透光率滤光片(39)嵌入到滤光片固定框(38)的凹槽内，并通过螺钉和垫圈固定在滤光片固定框(38)上；低透光率滤光片(40)也嵌入到滤光片固定框(38)的凹槽内并通过螺钉和垫圈固定在滤光片固定框(38)上；高透光率滤光片(39)和低透光率滤光片(40)紧密接触在一起；

激光器(41)穿过激光器支撑杆(42)上的孔，拧紧激光器支撑杆(42)顶部的螺钉，会使激光器支撑杆(42)压紧在孔的侧面上；激光器支撑杆(42)的底部螺纹孔和相机支撑板(44)的左中部孔对齐，两者通过螺钉相连；相机及镜头(43)的底部螺纹孔和相机支撑板(44)的后中部孔对齐，两者通过螺钉相连；第一USB过孔固定器(45)、第二USB过孔固定器(46)穿过采集器下面板(25)的后部左侧大孔，第一USB过孔固定器(45)、第二USB过孔固定器(46)通过螺钉和采集器下面板(25)相连；第三USB过孔固定器47、第四USB过孔固定器(48)穿过采集器下面板(25)的后部右侧的大孔，第三USB过孔固定器(47)、第四USB过孔固定器(48)通过螺钉和采集器下面板(25)相连；激光器供电线(4)穿过由第一USB过孔固定器(45)、第二USB过孔固定器(46)形成的圆孔并被挤压固定；激光器供电线(4)和激光器(41)相连；相机数据线(5)穿过由第三USB过孔固定器(47)、第四USB过孔固定器48形成的圆孔并被挤压固定；相机数据线5的USB公头和相机及镜头(43)的USB母头相连；相机支撑板(44)和采集器下面板(25)通过螺钉相连。

5.一种采用权利要求1所述的电渣连铸结晶器液位连续在线检测装置的在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确保平台(50)的上表面水平，调整该在线检测装置，使上座连接器(14)和结晶器(51)具有合适的相对位置关系；

(2)调整云台(2)，使图像采集器(1)到达合适位置；

(3)启动液位监控计算机(6)的软件，调整相机的曝光控制参数，设定图像分辨率；设置相机工作模式；设置图像拍摄模式为按一定时间间隔自动拍摄；

(4)调整高透光率滤光片(39)和低透光率滤光片(40),调整相机的进光量、图像大小、清晰度，使得人眼能从相机照到的图像中分辨出结晶器(51)的上沿和钢水液面；

(5)按下面的步骤循环自动测量：

a拍摄并保存被测物体的图像；

b对图像进行处理，得到能代表液位的像素个数；

c根据像素个数N和液位H之间的对应关系H＝f(N)计算出液位，并将液位以数值和动态曲线的形式显示在软件界面上；

d当结晶器液位超限，报警装置开始报警。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，像素个数N和高度H之间的转换关系H＝f(N)是通过对测量物体进行标定后得到的，标定方法如下：

(1)按发明装置部分，连接好装置；

(2)在平台(50)上竖直安置一个高尺寸精度的标尺(52)，其中每个刻度代表不同高度的液面；标尺(52)的上表面和结晶器(51)的上表面在一个水平面上，标尺(52)和支撑管(15)竖直轴的距离与结晶器(51)内壁和支撑管(15)竖直轴的最大距离相等；标尺的前表面的法平面通过支撑管(15)的的轴线，该法平面与测量过程中支撑管(15)的轴线与相机及镜头(43)的轴线所在的平面成一定角度；

(3)逆时针旋转垂直全景平台底座(21)上的旋钮，使垂直全景下平台(20)可以自由旋转；逆时针旋转垂直全景下平台(20)，使和垂直全景下平台(20)相连的图像采集器(1)一起旋转，旋转角度为上述步骤(2)所述的角度；顺时针旋转垂直全景平台底座(21)上的旋钮，使垂直全景下平台(20)和图像采集器(1)固定；这时，图像采集器1的相机及镜头(43)对准标尺(52)的刻度；

(4)去除高透光率滤光片(39)和低透光率滤光片(40),使得人眼能从相机照到的图像中分辨出标尺刻度图像；

(5)启动液位监控计算机(6)的软件，调整相机的曝光控制参数，设定图像分辨率；设置相机工作模式；调整相机的进光量、图像大小、清晰度，使图像达合适程度；设置图像拍摄的模式为使用软件按钮单次触发拍摄；

(6)单击单次触发软件按钮，拍摄标尺(52)的图像，并将该图像转化为灰度图，提取灰度图的灰度值；以零刻度对应于结晶器上表面，则每个刻度值就是液位H；计算每个刻度和零刻度之间的像素个数N；联立H和N就得到像素个数N和液位H的对应关系H＝f(N)。