CN107755654B - 自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置和方法，可根据不同规格电磁搅拌本体铁芯规格，按照一定次序，自动走形电磁搅拌本体铁芯每个齿中心位置处，且在此处测量及记录该点处的磁场强度。本发明可对电磁搅拌铁芯磁场测量位置进行准确定位，定位后可以确保测量过程中用于检测交流磁场强度的特斯拉计探头传感器在测量位置处于静止状态，提高测量精度，且测量过程全自动化、操作简单、设备稳定。

Description

自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置和方法
技术领域
本发明涉及金属连续铸造、板坯电磁搅拌，具体地，涉及自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置和方法。
背景技术
连铸电磁搅拌装置的本质为一种能产生行波磁场的磁场发生器，根据其安装位置，可分为：
-结晶器电磁搅拌(M-EMS)，搅拌器安装在结晶器腔体里面；
-二冷区电磁搅拌(S-EMS)，搅拌器安装在铸坯外面；
-凝固末端电磁搅拌(F-EMS)，用于方、圆坯连铸，搅拌器安装在铸坯外面。
电磁搅拌本体在通电工作时，会产生一定的交流磁场，而电磁搅拌的磁场强度作为检测电磁搅拌使用性能的一个主要指标。测量电磁搅拌本体通电时的磁场强度过程，要求按照一定顺序采集并记录电磁搅拌本体铁芯每个齿中心位置处的磁场强度，且在测量电磁搅拌磁场强度时，要求用于测量交流磁场强度的特斯拉计探头传感器在测量位置处于静止状态，稍有抖动都会影响测量精度。由于不同板坯连铸机配置电磁搅拌本体尺寸规格均不同，所以电磁搅拌本体内部的铁芯规格相应也有所不同，这样相应的磁场强度测量点位置也会不同，所以需要一个可靠的根据不同规格的电磁搅拌本体，自动完成对电磁搅拌本体产生的磁场强度进行自动测量及记录的系统。要求精度高、测量过程全自动化、操作简单、设备稳定。
目前，连铸现场测试并记录电磁搅拌本体工作时产生的磁场强度为人工测量、记录。
专利申请号为CN201220186645.5的专利文献提供了一种磁场强度测量，通过安装在底座上的收缩尺，其底座固定不动，可以方便测量霍尔元件在磁化线圈中的位置，此方法是通过手动调节固定底座上的收缩齿来完成高度方向位置调整。
专利申请号为CN01102126.8的专利文献提供了一种直流马达的磁芯磁场强度分布测试器，主要是在测试器上固定一磁芯，且于预定时间后带动该磁芯转动一角度，此方法是通过控制旋转机构转动一定角度来完成对直流马达铁芯磁场强度分布测试。所以两个方法在实现方法上与本发明完全不同。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置。
根据本发明提供的一种自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置，包括安装架，还包括设置在安装架上的导轨、丝杠副、仪表存放台、笔记本电脑、特斯拉计显示器、伺服电机；
笔记本电脑、特斯拉计显示器设置在仪表存放台上；
伺服电机驱动丝杠副，丝杠副带动仪表存放台沿导轨移动。
优选地，还包括浇钢平台、铁芯线圈；
安装架坐落在浇钢平台上，铁芯线圈位于浇钢平台下方。
优选地，还包括电气箱、特斯拉计探头；
电气箱电连接特斯拉计探头、特斯拉计显示器、笔记本电脑、伺服电机；
特斯拉计探头设置在仪表存放台上，并由仪表存放台向下延伸至安装架。
优选地，电气箱包括计算机、特斯拉计控制器、PLC、伺服驱动器；
计算机通过RS232接口与特斯拉计控制器连接，计算机通过网线连接PLC，与PLC进行数据交互，PLC通过输出脉冲方式来控制伺服驱动器实现位置控制，伺服驱动器控制伺服电机进行定位。
优选地，计算机根据不同规格的板坯电磁搅拌铁芯间距及铁芯数量，在测量过程时，自动发送运行命令及走形距离给PLC，由PLC控制发出脉冲来控制伺服驱动器，从而完成位置控制。
优选地，当走形位置到达后，PLC通知计算机，计算机等待设定时间后，通过RS232接口，发送采集命令给特斯拉计控制器，特斯拉控制器通过特斯拉计探头采集磁场强度数据作为传感器数据，采集频率为100-200次/s，采集时间为5-10s，计算机根据特斯拉控制器反馈的特斯拉计探头采集的传感器数据，取采集的传感器数据的最大值，并记录、显示该最大值对应测量点的磁场强度；
采集该最大值对应测量点磁场强度后，计算机发送启动命令给PLC，在PLC控制下至下一磁场强度测量点进行测量。
根据本发明提供的一种测量记录方法，利用上述的自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置，测量板坯电磁搅拌磁场强度。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明可根据不同规格电磁搅拌本体铁芯规格，按照一定次序，自动走到电磁搅拌本体铁芯每个齿中心位置处作为测量点，且在此处测量点进行测量及记录该测量点处的磁场强度，自动形成磁场强度测试记录曲线。
2、本发明可对电磁搅拌铁芯磁场测量位置进行准确定位，定位后可以确保测量过程中用于检测交流磁场强度的特斯拉计探头传感器在测量位置处于静止状态，提高测量精度，且测量过程全自动化、操作简单、设备稳定。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明组成示意图。
图2为本发明组成侧视图。
图3为本发明组成统俯视图。
图4为测量过程流程图。
图5为磁场强度测试记录曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1、图2、图3所示，本发明提供的自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置，包括安装架1、导轨2、丝杠副3、仪表存放台4、笔记本电脑5、特斯拉计显示器6、电气箱7、伺服电机8、特斯拉计探头9；
安装架1坐落在浇钢平台10上，铁芯线圈11位于浇钢平台10下方。两台特斯拉计显示器6和笔记本电脑5固定在仪表存放台4上，伺服电机8驱动丝杠副3，带着仪表存放台4和两套特斯拉计探头9一起在导轨2上移动。
电气箱7包括计算机、特斯拉计控制器、PLC、伺服驱动器
计算机通过RS232接口与特斯拉计控制器连接，计算机通过网线连接PLC，与PLC进行数据交互，PLC通过输出脉冲方式来控制伺服驱动器实现位置控制，伺服驱动器控制伺服电机8进行精确定位。
计算机根据不同规格的板坯电磁搅拌铁芯间距及铁芯数量，在测量过程时，自动发运行命令及走形距离给PLC，由PLC控制发出脉冲来控制伺服驱动器，从而完成位置控制。
当走形位置到达后，PLC通知计算机，计算机等5s后，通过RS232接口，发送采集命令给特斯拉计控制器，特斯拉控制器通过探头采集磁场强度数据，采集频率为100-200次/s，采集时间为5-10s，计算机根据特斯拉控制器反馈的传感器数据，取采集数据的最大值，并记录、显示此点的磁场强度。采集此点磁场强度数据后，计算机发启动命令给PLC，PLC控制去下一磁场强度测量点进行测量。
本发明还提供了一种测量记录方法，其利用所述的自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置，测量板坯电磁搅拌磁场强度。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (3)

1.一种自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置，其特征在于，包括安装架、设置在安装架上的导轨、丝杠副、仪表存放台、笔记本电脑、特斯拉计显示器、伺服电机、浇钢平台、铁芯线圈、电气箱、特斯拉计探头；
笔记本电脑、特斯拉计显示器设置在仪表存放台上；
伺服电机驱动丝杠副，丝杠副带动仪表存放台沿导轨移动；
安装架坐落在浇钢平台上，铁芯线圈位于浇钢平台下方；
电气箱电连接特斯拉计探头、特斯拉计显示器、笔记本电脑、伺服电机；
特斯拉计探头设置在仪表存放台上，并由仪表存放台向下延伸至安装架；
电气箱包括计算机、特斯拉计控制器、PLC、伺服驱动器；
计算机通过RS232接口与特斯拉计控制器连接，计算机通过网线连接PLC，与PLC进行数据交互，PLC通过输出脉冲方式来控制伺服驱动器实现位置控制，伺服驱动器控制伺服电机进行定位；
计算机根据不同规格的板坯电磁搅拌铁芯间距及铁芯数量，在测量过程时，自动发送运行命令及走形距离给PLC，由PLC控制发出脉冲来控制伺服驱动器，从而完成位置控制。
2.根据权利要求1所述的自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置，其特征在于，当走形位置到达后，PLC通知计算机，计算机等待设定时间后，通过RS232接口，发送采集命令给特斯拉计控制器，特斯拉控制器通过特斯拉计探头采集磁场强度数据作为传感器数据，采集频率为100-200次/s，采集时间为5-10s，计算机根据特斯拉控制器反馈的特斯拉计探头采集的传感器数据，取采集的传感器数据的最大值，并记录、显示该最大值对应测量点的磁场强度；
采集该最大值对应测量点磁场强度后，计算机发送启动命令给PLC，在PLC控制下至下一磁场强度测量点进行测量。
3.一种测量记录方法，其特征在于，利用权利要求1至2中任一项所述的自动测量及记录板坯电磁搅拌磁场强度装置，测量板坯电磁搅拌磁场强度。
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