CN111504469B - 一种黑体空腔传感器托起装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及传感器领域，具体公开了一种黑体空腔传感器托起装置,设置在中间包上，包括：第一壳体、设置在所述第一壳体的一侧的第二壳体、与所述第一壳体连接的U形件以及与所述U形件连接的测距仪，所述第二壳体插入所述中间包内，所述U形件上安装有黑体空腔传感器，所述U形件能够沿所述第一壳体的轴向移动，所述测距仪测量距离所述中间包内的钢水液面距离后，调整所述U形件以及黑体空腔传感器的位置，从而保证黑体空腔传感器插入钢水深度，本发明能够调整黑体空腔传感器插入钢水的深度，保证黑体空腔传感器的工作状态，减少钢水深度变化引入的动态误差变化量，提高测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种黑体空腔传感器托起装置。
背景技术
请参照图7，黑体空腔中间包钢水测温系统包括钢包、中间包、黑体空腔传感器、信号处理器、PLC和显示器，将黑体空腔传感器伸入中间包内的钢水中，当黑体空腔传感器浸入钢水的深度大于最小深度时，黑体空腔传感器内形成在线黑体辐射源，接收黑体空腔传感器内端部的红外辐射并转化为电信号，该信号传送至信号处理器，PLC根据在线黑体空腔理论计算得出腔体温度，即钢水温度，整个过程可连续进行，根据黑体空腔传感器的技术标准和要求，在正常工作时，传感器插入钢水深度为450mm，最小插入深度为300mm，如果黑体空腔传感器的位置固定，当钢水深度过于小时，则会影响测温结果。另外，在钢水连续测温的过程中，钢水的深度会动态变化，对于黑体空腔传感器会引入随着钢水深度变化的动态误差变化量，进而影响测量精度。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的黑体空腔传感器在测温过程中与插入钢水深度变化，影响测温精度的缺点，而提出的一种黑体空腔传感器托起装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种黑体空腔传感器托起装置，设置在中间包上，包括包括第一壳体、设置在所述第一壳体的一侧的第二壳体、与所述第一壳体连接的U形件以及与所述U形件连接的测距仪，所述第二壳体插入所述中间包内，所述U形件上安装有黑体空腔传感器，所述U形件能够沿所述第一壳体的轴向移动，所述测距仪测量距离所述中间包内的钢水液面距离后，调整所述U形件以及黑体空腔传感器的位置，从而保证黑体空腔传感器插入钢水深度。
优选的，所述第一壳体的顶端安装有伺服电机，所述第一壳体的顶端转动连接有蜗杆，所述第一壳体内转动连接有丝杆，所述丝杆的顶端固定有与所述蜗杆配合连接的蜗轮，丝杆上套设有螺母副，螺母副的一端与所述第一连杆连接，螺母副的另一端与所述第二连杆连接，所述第一壳体的一侧设置有第一通孔，所述第一通孔内活动设置有第一连杆，所述第一连杆与所述U形件连接。
优选的，所述第一壳体的一侧设置有第二通孔，所述第二通孔内活动设置有第二连杆，所述第二通孔的一端与所述测距仪连接。
优选的，所述第二壳体的一侧正对所述第二通孔处设置有第三通孔，所述第二连杆活动设置在所述第三通孔内。
优选的，所述第二壳体的底端延伸至中间包的底端，所述第二壳体的底端的侧壁设置有第四通孔。
优选的，所述第二壳体的靠近中间包处安装有气泵，所述气泵与第二壳体内部连通，所述第二壳体上高于中间包处设置有进气孔。
优选的，所述U形件与所述第一连杆固定，U形件的中部内侧设置有斜面。
优选的，所述U形件的顶端设置有固定块，所述固定块的底端设置有能够与黑体空腔传感器的顶端抵持的凹槽，所述固定块的两端均转动连接有螺纹杆，所述U形件上设置有与所述螺纹杆配合的螺纹孔。
优选的，所述螺纹孔的数量具有多个。
优选的，所述中间包的顶端设置有供所述黑体空腔传感器插入的连接孔。
本发明的一种黑体空腔传感器托起装置的有益效果是：
本发明通过与黑体空腔传感器连接的测距仪测量距离中间包内钢水液面的距离，调整黑体空腔传感器插入钢水的深度，保证黑体空腔传感器的工作状态，减少钢水深度变化引入的动态误差变化量，提高测量精度。
附图说明
图1为本发明提出的一种黑体空腔传感器托起装置的立体图；
图2为图1所示的一种黑体空腔传感器托起装置的省略局部第一壳体和第二壳体的立体图；
图3为图1所示的一种黑体空腔传感器托起装置的俯视图；
图4为图3中A-A处的剖视图；
图5为图1所示的一种黑体空腔传感器托起装置的另一视角的立体图；
图6为图1所示的一种黑体空腔传感器托起装置的第二壳体的立体图；
图7为现有技术中黑体空腔中间包钢水测温系统的结构示意图。
图中：1钢包、2中间包、21连接孔、3黑体空腔传感器、4控制器、5显示器、6信号处理器、7第一壳体、71第一通孔、72第二通孔、8伺服电机、9第二壳体、91第三通孔、92第四通孔、10U形件、101螺纹孔、102斜面、11螺纹杆、12气泵、13固定块、131凹槽、14蜗轮、15丝杆、16第二连杆、17测距仪、18螺母副、19第一连杆、20蜗杆。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参照图1-6，一种黑体空腔传感器3托起装置，设置在中间包2上，包括第一壳体7、设置在所述第一壳体7的一侧的第二壳体9、与所述第一壳体7连接的U形件10以及与所述U形件10连接的测距仪17，所述第二壳体9插入所述中间包2内，所述U形件10上安装有黑体空腔传感器3，所述U形件10能够沿所述第一壳体7的轴向移动，所述测距仪17测量距离所述中间包2内的钢水液面距离后，调整所述U形件10以及黑体空腔传感器3的位置，从而保证黑体空腔传感器3插入钢水深度。
所述中间包2的顶端设置有供所述黑体空腔传感器3插入的连接孔21，所述第一壳体7以及第二壳体9均固定在中间包2的顶端。
请参照图1-5，所述第一壳体7的一侧设置有第一通孔71，第一通孔71内活动设置有第一连杆19，第一壳体7的另一侧设置有第二通孔72，第二通孔72内活动设置有第二连杆16。所述第一壳体7内转动设置有丝杆15，丝杆15上套设有螺母副18，螺母副18的一端与所述第一连杆19连接，螺母副18的另一端与所述第二连杆16连接，在第一通孔71、第二通孔72的限位作用下，丝杆15转动，能够使得所述螺母副18沿所述第一壳体7的轴向移动。
所述第一壳体7的顶端安装有伺服电机8，伺服电机8用于驱动所述丝杆15转动，具体的，第一壳体7的顶端转动连接有蜗杆20，丝杆15的顶端固定有与所述蜗杆20配合连接的蜗轮14，需要说明的是，所述蜗轮14蜗杆20具有自锁性，即蜗杆20的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角，此时只能蜗杆20带动蜗轮14，而不能由蜗轮14带动蜗杆20。
请参照图1-5以及图6，所述第二壳体9的一侧正对所述第二通孔72处设置有第三通孔91，所述第二连杆16活动设置在所述第三通孔91内，所述测距仪17安装在第二连杆16位于第二壳体9内的一端。测距仪17采用现有技术中的激光测距仪17或者超声波测距仪17，由于第二壳体9伸入中间包2的内部，测距仪17能够测量距离中间包2内部钢水液面之间的距离，本实施方式中，第二壳体9的底端延伸至中间包2的底端，能够减少中间包2内的烟气对测距的影响，第二壳体9的底端的侧壁设置有第四通孔92，保证第二壳体9内的钢水液面高度与中间包2内的钢水的液面高度一致。
进一步的，为了减小第二壳体9内烟气对测距仪17的测量的影响，所述第二壳体9的靠近中间包2处安装有气泵12，气泵12与第二壳体9内部连通，能够将第二壳体9内的烟气等杂质抽出第二壳体9，可以理解地，所述第二壳体9上高于中间包2处设置有进气孔(图未示出)，进气孔的设置平衡了第二壳体9内的气压。
所述U形件10与所述第一连杆19固定，U形件10的中部内侧设置有斜面102，斜面102能够与黑体空腔传感器3的侧边抵持，进而将黑体空腔传感器3固定在U形件10上。
进一步的，为了保证U形件10与黑体空腔传感器3之间的稳定性，U形件10的顶端设置有固定块13，固定块13的底端设置有能够与黑体空腔传感器3的顶端抵持的凹槽131，固定块13的两端均转动连接有螺纹杆11，U形件10上设置有与所述螺纹杆11配合的螺纹孔101，优选的，螺纹孔101的数量具有多个，能够适用于不同形状以及规格的黑体空腔传感器3的安装固定。
本实施方式中，将黑体空腔传感器3插入U形件10的U形口内，利用斜面102将黑体空腔传感器3固定在U形件10上，根据黑体空腔传感器3的规格大小，将固定块13的底端与黑体空腔传感器3的顶端抵持，并利用螺纹杆11将固定块13与U形件10固定，最终将黑体空腔传感器3与U形件10稳固固定。将连接孔21关闭后，将黑体空腔传感器3的底端与中间包2的顶端抵持，通过测距仪17能够测量距离黑体空腔传感器3的底端的距离h1，打开连接孔21后，通过测距仪17能够测量距离中间包2内钢水液面的距离h2，将黑体空腔传感器3插入钢水内，此时h1-h2得到黑体空腔传感器3插入钢水内的深度h3，为了保持h3的数值在阈值范围内，当h3的数值超出阈值后，启动伺服电机8，伺服电机8带动蜗杆20转动，蜗杆20带动蜗轮14以及与蜗轮14连接的丝杆15转动，在第一通孔71、第二通孔72的限位作用下，能够使得螺母副18以及与螺母副18连接的黑体空腔传感器3沿第一壳体7的轴向移动，对h3的数值进行调整干预，保证黑体空腔传感器3的测量精度。
本发明通过与黑体空腔传感器3连接的测距仪17测量距离中间包2内钢水液面的距离，调整黑体空腔传感器3插入钢水的深度，保证黑体空腔传感器3的工作状态，减少钢水深度变化引入的动态误差变化量，提高测量精度。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种黑体空腔传感器托起装置，其特征在于：设置在中间包(2)上，包括第一壳体(7)、设置在所述第一壳体(7)的一侧的第二壳体(9)、与所述第一壳体(7)连接的U形件(10)以及与所述U形件(10)连接的测距仪(17)，所述第二壳体(9)插入所述中间包(2)内，所述U形件(10)上安装有黑体空腔传感器(3)，所述U形件(10)能够沿所述第一壳体(7)的轴向移动，所述测距仪(17)测量距离所述中间包(2)内的钢水液面距离后，调整所述U形件(10)以及黑体空腔传感器(3)的位置，从而保证黑体空腔传感器(3)插入钢水深度，所述第二壳体(9)的底端延伸至所述中间包(2)的底端，所述第二壳体(9)的底端的侧壁设置有第四通孔(92)，所述第二壳体(9)的靠近所述中间包(2)处安装有气泵(12)，所述气泵(12)与所述第二壳体(9)内部连通，所述第二壳体(9)上高于所述中间包(2)处设置有进气孔，所述第一壳体(7)的顶端安装有伺服电机(8)，所述第一壳体(7)的顶端转动连接有蜗杆(20)，所述第一壳体(7)内转动连接有丝杆(15)，所述丝杆(15)的顶端固定有与所述蜗杆(20)配合连接的蜗轮(14)，所述丝杆(15)上套设有螺母副(18)，所述螺母副(18)的一端与第一连杆(19)连接，所述螺母副(18)的另一端与第二连杆(16)连接，所述第一壳体(7)的一侧设置有第一通孔(71)，所述第一通孔(71)内活动设置有所述第一连杆(19)，所述第一连杆(19)与所述U形件(10)连接，所述测距仪(17)安装在第二连杆(16)位于第二壳体(9)内的一端。
2.根据权利要求1所述的一种黑体空腔传感器托起装置，其特征在于：所述第一壳体(7)的一侧设置有第二通孔(72)，所述第二通孔(72)内活动设置有所述第二连杆(16)，所述第二通孔(72)的一端与所述测距仪(17)连接。
3.根据权利要求2所述的一种黑体空腔传感器托起装置，其特征在于：所述第二壳体(9)的一侧正对所述第二通孔(72)处设置有第三通孔(91)，所述第二连杆(16)活动设置在所述第三通孔(91)内。
4.根据权利要求1所述的一种黑体空腔传感器托起装置，其特征在于：所述U形件(10)与所述第一连杆(19)固定，所述U形件(10)的中部内侧设置有斜面(102)。
5.根据权利要求1所述的一种黑体空腔传感器托起装置，其特征在于：所述U形件(10)的顶端设置有固定块(13)，所述固定块(13)的底端设置有能够与黑体空腔传感器(3)的顶端抵持的凹槽(131)，所述固定块(13)的两端均转动连接有螺纹杆(11)，所述U形件(10)上设置有与所述螺纹杆(11)配合的螺纹孔(101)。
6.根据权利要求5所述的一种黑体空腔传感器托起装置，其特征在于：所述螺纹孔(101)的数量具有多个。
7.根据权利要求1所述的一种黑体空腔传感器托起装置，其特征在于：所述中间包(2)的顶端设置有供所述黑体空腔传感器(3)插入的连接孔(21)。
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