CN113758570A - 一种连续测温自检系统及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连续测温自检系统,包括气体流量计、放置测温探头的放置桶及设置在放置桶内的自清洁装置,气体流量计设在通向测温探头冷却管路内,气体流量计与控制器电连接,自清洁装置设于放置桶底部;自清洁装置包括接近开关、驱动电机和清扫部,放置桶底部上方设有挡板,挡板中间设有通孔,接近开关设于通孔的内壁,清扫部设于通孔的下方,驱动电机设于清扫部的下方,且驱动电机输出轴与清扫部连接,驱动电机和限位开关均与控制器电连接。本发明也公开了使用方法,包括气体流量监测、测温探头清洁、测温探头校准和金属探测传感器校准的步骤。本发明实现了连续测温装置的测温探头的自动检测,提高了检测效率和检测的准确率,节约了人力。
Description
技术领域
本发明涉及测温探头的自检装置,更具体地说,它涉及一种连续测温自检系统及使用方法。
背景技术
在钢铁冶炼的生产中,准确连续测量和控制中间包内钢水温度,这对于保证连铸机安全生产和板坯质量均是十分重要的。以前对中间包内钢水温度的测量是采用快速热电偶手测方式进行的,由于快速热电偶手测方式存在较多缺陷,因此现在一般使用连续测温装置来对中间包内钢水温度进行测量,其原理是,高温的钢水让测温管烧红,测温探头通过检测测温管的亮度来反映钢水的实际温度,避免了测量人员在高温环境下的多次重复测量操作,大大改善了测量人员的工作条件和减小了劳动强度。
但是在使用连续测温装置时也存在着问题,经常出现故障,主要是:连续测温装置的冷却气体没有开,导致测温数据异常,甚至烧坏测温探头;测温探头的镜片有污迹,影响测温导致中间包内钢水温度异常。而对于目前的连续测温装置,只有在工作人员日常点检的时候才能发现问题并作出相应处理,影响了连续测温装置的使用效果,对生产也有较大的影响。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的在于提供一种连续测温自检系统及使用方法,实现了连续测温装置的测温探头的自动检测,提高了检测效率和检测的准确率,节约了人力。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种连续测温自检系统,包括气体流量计、放置测温探头的放置桶及设置在放置桶内的自清洁装置,所述气体流量计设置在通向测温探头的冷却管路内,所述气体流量计与控制器电连接,所述自清洁装置设置于放置桶底部;
所述自清洁装置包括接近开关、驱动电机和清扫部,所述放置桶的底部上方设置有挡板,所述挡板的中间设置有一个与测温探头适配的通孔,所述接近开关设置于所述通孔的内壁,所述清扫部设置于通孔的下方,所述驱动电机设置于清扫部的下方,且驱动电机的输出轴与清扫部连接,所述驱动电机和限位开关均与控制器电连接。
在其中一个实施例中,所述驱动电机的下方设置有升降气缸,所述升降气缸与气泵连接,所述气泵与控制器电连接。
在其中一个实施例中,所述挡板的下表面设置有红外线发射器和发射器运动装置,所述发射器运动装置包括横向移动机构和纵向移动机构;
所述横向移动机构包括横向电机、横向丝杆和发射器移动基座,所述横向电机的输出轴与横向丝杆连接,所述发射器移动基座与横向丝杆螺纹连接;
所述纵向移动机构设置于发射器移动基座上,包括纵向电机、纵向丝杆和发射器固定基座,所述纵向电机的输出轴与纵向丝杆连接,所述发射器固定基座与纵向丝杆螺纹连接,所述红外线发射器设置在发射器固定基座上;
所述横向电机和纵向电机均与控制器电连接。
在其中一个实施例中,所述横向移动机构还包括辅助滑杆,所述辅助滑杆与横向丝杆平行设置,所述发射器移动基座与辅助滑杆滑动连接。
在其中一个实施例中,连续测温自检系统还包括金属探测传感器,所述金属探测传感器设置在测温探头的一侧,所述金属探测传感器与控制器电连接。
在其中一个实施例中,所述挡板的上表面设置有金属层。
一种连续测温自检系统的使用方法,包括气体流量监测、测温探头清洁、测温探头校准和金属探测传感器校准,具体如下;
气体流量监测:气体流量计检测冷却管路内的冷却气体的流量,当冷却气体的流量减少或者冷却气体的流量降低到零时,气体流量计向控制器反馈信息,发出报警信号;
测温探头清洁:将测温探头置入放置桶内,测温探头的镜面凸起处嵌入挡板的通孔处,通孔处的接近开关检测到测温探头已经放到位了,向控制器反馈信息,升降气缸推动驱动电机升起,使驱动电机上方的清洁部与测温探头的镜面接触,然后驱动电机启动,使清洁部有规律地旋转,对镜面进行清洁;
清洁部完成镜面的清洁后,控制器控制升降气缸带动驱动电机下降,从而使清洁部远离镜面;
测温探头校准:完成测温探头清洁的步骤后,清洁部下降到极限位置,此时清洁部与镜面之间的距离大于或等于发射器运动装置的厚度;
控制器驱动横向电机和纵向电机,使红外线发射器依次向测温探头镜面的不同区域发射恒定的红外射线,根据测温探头测得的温度与恒定的红外射线转换的温度进行比较,对测温探头进行校准;
金属探测传感器校准:在测温探头处于放置桶内时,测温探头一侧的金属探测传感器始终朝向挡板上表面的金属层,金属探测传感器始终向控制器反馈检测到金属的信息。
在其中一个实施例中,在测温探头清洁的步骤,清洁部对镜面的清洁时间为5-10min,完成对镜面的清洁后,控制器控制升降气缸下降,从而使清洁部远离测温探头的镜面。
在其中一个实施例中,在测温探头校准的步骤,红外线发射器依次向测温探头镜面的不同区域发射恒定的红外射线,红外射线相应的温度是恒定,测温探头检测到多个红外辐射能量,并转化为相应的温度数据,将测温探头测得的多个温度与恒定的红外射线转换的温度进行比较;
当测温探头测得其中一个区域的温度与恒定的红外射线转换的温度不同时,说明该区域测温探头的镜面存在污迹或镜面已损坏,通过清洁部对镜面再次清洁;
当清洁后的镜面该区域测得的温度仍与恒定的红外射线转换的温度不同时,说明镜面已损坏,需要维修测温探头;
当清洁后的镜面该区域测得的温度与恒定的红外射线转换的温度相同时,说明镜面存在的污迹已被清理干净。
在其中一个实施例中,在金属探测传感器校准的步骤,当测温探头置入放置桶内部的过程中出现检测不到金属的情况时,对金属探测传感器进行维修。
综上所述,本发明具有以下有益效果:
本发明节约了人力,实现了连续测温装置的自动清洁与检测,通过气体流量计检测冷却管路内是否始终充满冷却气体,通过放置桶底部的清洁部对测温探头的镜面进行自动清洁,提高了清洁效率,提高了检测效率和检测的准确率。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的发射器运动装置的结构示意图。
图中:1-放置桶,2-挡板,3-通孔,4-测温探头,5-冷却管路,6-气体流量计,7-驱动电机,8-清洁部,9-升降气缸,10-气泵,11-接近开关,12-横向电机,13-横向丝杆,14-金属探测传感器,15-金属层,16-发射器移动基座,17-纵向电机,18-纵向丝杆,19-发射器固定基座,20-红外线发射器,21-辅助滑杆。
具体实施方式
下面结合附图和实施例,对本发明进行详细描述。
值得注意的是,本文所涉及的“上”“下”等方位词均相对于附图视角而定,仅仅只是为了便于描述,不能够理解为对技术方案的限制。
现有的连续测温装置在使用时,测温管的底端浸入中间包高温的钢水中,其插入钢水的深度大于300mm,连续测温装置的测温探头4垂直安装在位于测温管上端的管座内,接收来自测温管下端部受钢水加热后发射的红外辐射能量,并将其转换成电信号,并在显示仪表换算为对应的温度值予以显示。在实际生产中,一般至少需要两个连续测温装置,一用一备,当中间包车移位换包时,需要将在用的连续测温装置的测温探头4取出,放到放置桶1内,操作人员对测温探头4进行点检,然后备用的连续测温装置被置入新中间包的测温管上。但是中间包附近的温度很高,操作人员对测温探头4进行点检,就需要较长时间停留在中间包附近,难以忍受。
因此本发明提供了一种连续测温自检系统,如图1所示,实现测温探头4的自动检测,包括气体流量计6、放置测温探头4的放置桶1及设置在放置桶1内的自清洁装置,所述气体流量计6设置在通向测温探头4的冷却管路5内,所述气体流量计6与控制器电连接,所述自清洁装置设置于放置桶1底部;
所述自清洁装置包括接近开关11、驱动电机7和清扫部,所述放置桶1的底部上方设置有挡板2,所述挡板2的中间设置有一个与测温探头4适配的通孔3,所述接近开关11设置于所述通孔3的内壁,所述清扫部设置于通孔3的下方,所述驱动电机7设置于清扫部的下方,且驱动电机7的输出轴与清扫部连接,所述驱动电机7和限位开关均与控制器电连接。
当测温探头4在放置桶1内放到位时,清洁部8与测温探头4的镜面接触,接近开关11检测到放到位的信息,向控制器反馈,然后控制器控制驱动电机7转动,清洁部8自身转动以清洁镜面,其中,控制器是常规的PLC控制器,比如西门子S7-400可编程逻辑控制器;气体流量计6是常规的流量计,比如WKTDM BRONKHORST流量计;接近开关11是常规的接近开关11,比如LB08-1K电感式接近开关11。
进一步地,所述驱动电机7的下方设置有升降气缸9,所述升降气缸9与气泵10连接,所述气泵10与控制器电连接。在清洁部8完成对镜面的清洁后,镜面的污迹会转移到清洁部8的表面,为了避免清洁部8的污迹再次污染测温探头4的镜面,升降气缸9将驱动电机7及清洁部8降下,在清洁部8顶部与镜面之间形成空隙。
进一步地,如图1和2所示,所述挡板2的下表面设置有红外线发射器20和发射器运动装置,所述发射器运动装置包括横向移动机构和纵向移动机构;
所述横向移动机构包括横向电机12、横向丝杆13和发射器移动基座16,所述横向电机12的输出轴与横向丝杆13连接,所述发射器移动基座16与横向丝杆13螺纹连接;
所述纵向移动机构设置于发射器移动基座16上,包括纵向电机17、纵向丝杆18和发射器固定基座19,所述纵向电机17的输出轴与纵向丝杆18连接,所述发射器固定基座19与纵向丝杆18螺纹连接,所述红外线发射器20设置在发射器固定基座19上;
所述横向电机12和纵向电机17均与控制器电连接。
其中,所述横向移动机构还包括辅助滑杆21,所述辅助滑杆21与横向丝杆13平行设置,所述发射器移动基座16与辅助滑杆21滑动连接。
可以理解的是,发射器运动装置的厚度小于清洁部8顶部与镜面之间形成空隙,而且横向丝杆13和辅助滑杆21分别位于通孔3的外侧,在清洁部8对镜面进行清洁时,纵向移动机构移动至通孔3外侧,不影响清洁部8的运作。
进一步地,连续测温自检系统还包括金属探测传感器14,所述金属探测传感器14设置在测温探头4的一侧,所述金属探测传感器14与控制器电连接;所述挡板2的上表面设置有金属层15。在测温探头4一侧设置金属探测传感器14,由于测温管内壁是耐高温的陶瓷材料,在测温探头4正常使用时,金属探测传感器14不会检测到金属的信号,只有当测温管破裂时,金属探测传感器14可检测到金属的信号,并反馈给系统,提醒操作人员需要更换测温管。为了确保金属探测传感器14的正常使用,在测温探头4置入放置桶1内时,需要对金属探测传感器14始终进行检测。其中,金属探测传感器14是常规的,比如TBF30-10NC全金属检测接近传感器。
本发明也提供了一种连续测温自检系统的使用方法,包括气体流量监测、测温探头4清洁、测温探头4校准和金属探测传感器14校准,具体如下;
气体流量监测:气体流量计6检测冷却管路5内的冷却气体的流量,当冷却气体的流量减少或者冷却气体的流量降低到零时,气体流量计6向控制器反馈信息,发出报警信号;
测温探头4清洁:将测温探头4置入放置桶1内,测温探头4的镜面凸起处嵌入挡板2的通孔3处,通孔3处的接近开关11检测到测温探头4已经放到位了,向控制器反馈信息,升降气缸9推动驱动电机7升起,使驱动电机7上方的清洁部8与测温探头4的镜面接触,然后驱动电机7启动,使清洁部8有规律地旋转,对镜面进行清洁;
清洁部8完成镜面的清洁后,控制器控制升降气缸9带动驱动电机7下降,从而使清洁部8远离镜面;
测温探头4校准:完成测温探头4清洁的步骤后,清洁部8下降到极限位置,此时清洁部8与镜面之间的距离大于或等于发射器运动装置的厚度;
控制器驱动横向电机12和纵向电机17,使红外线发射器20依次向测温探头4镜面的不同区域发射恒定的红外射线,根据测温探头4测得的温度与恒定的红外射线转换的温度进行比较,对测温探头4进行校准;
金属探测传感器14校准:在测温探头4处于放置桶1内时,测温探头4一侧的金属探测传感器14始终朝向挡板2上表面的金属层15,金属探测传感器14始终向控制器反馈检测到金属的信息。
进一步地,在测温探头4清洁的步骤,清洁部8对镜面的清洁时间为5-10min,完成对镜面的清洁后,控制器控制升降气缸9下降,从而使清洁部8远离测温探头4的镜面。
进一步地,在测温探头4校准的步骤,红外线发射器20依次向测温探头4镜面的不同区域发射恒定的红外射线,红外射线相应的温度是恒定,测温探头4检测到多个红外辐射能量,并转化为相应的温度数据,将测温探头4测得的多个温度与恒定的红外射线转换的温度进行比较;
当测温探头4测得其中一个区域的温度与恒定的红外射线转换的温度不同时,说明该区域测温探头4的镜面存在污迹或镜面已损坏,通过清洁部8对镜面再次清洁;
当清洁后的镜面该区域测得的温度仍与恒定的红外射线转换的温度不同时,说明镜面已损坏,需要维修测温探头4;
当清洁后的镜面该区域测得的温度与恒定的红外射线转换的温度相同时,说明镜面存在的污迹已被清理干净。
进一步地,在金属探测传感器14校准的步骤,当测温探头4置入放置桶1内部的过程中出现检测不到金属的情况时,对金属探测传感器14进行维修。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种连续测温自检系统,其特征在于,包括气体流量计(6)、放置测温探头(4)的放置桶(1)及设置在放置桶(1)内的自清洁装置,所述气体流量计(6)设置在通向测温探头(4)的冷却管路(5)内,所述气体流量计(6)与控制器电连接,所述自清洁装置设置于放置桶(1)底部;
所述自清洁装置包括接近开关(11)、驱动电机(7)和清扫部,所述放置桶(1)的底部上方设置有挡板(2),所述挡板(2)的中间设置有一个与测温探头(4)适配的通孔(3),所述接近开关(11)设置于所述通孔(3)的内壁,所述清扫部设置于通孔(3)的下方,所述驱动电机(7)设置于清扫部的下方,且驱动电机(7)的输出轴与清扫部连接,所述驱动电机(7)和限位开关均与控制器电连接。
2.如权利要求1所述的连续测温自检系统,其特征在于,所述驱动电机(7)的下方设置有升降气缸(9),所述升降气缸(9)与气泵(10)连接,所述气泵(10)与控制器电连接。
3.如权利要求2所述的连续测温自检系统,其特征在于,所述挡板(2)的下表面设置有红外线发射器(20)和发射器运动装置,所述发射器运动装置包括横向移动机构和纵向移动机构;
所述横向移动机构包括横向电机(12)、横向丝杆(13)和发射器移动基座(16),所述横向电机(12)的输出轴与横向丝杆(13)连接,所述发射器移动基座(16)与横向丝杆(13)螺纹连接;
所述纵向移动机构设置于发射器移动基座(16)上,包括纵向电机(17)、纵向丝杆(18)和发射器固定基座(19),所述纵向电机(17)的输出轴与纵向丝杆(18)连接,所述发射器固定基座(19)与纵向丝杆(18)螺纹连接,所述红外线发射器(20)设置在发射器固定基座(19)上;
所述横向电机(12)和纵向电机(17)均与控制器电连接。
4.如权利要求3所述的连续测温自检系统,其特征在于,所述横向移动机构还包括辅助滑杆(21),所述辅助滑杆(21)与横向丝杆(13)平行设置,所述发射器移动基座(16)与辅助滑杆(21)滑动连接。
5.如权利要求4所述的连续测温自检系统,其特征在于,还包括金属探测传感器(14),所述金属探测传感器(14)设置在测温探头(4)的一侧,所述金属探测传感器(14)与控制器电连接。
6.如权利要求5所述的连续测温自检系统,其特征在于,所述挡板(2)的上表面设置有金属层(15)。
7.一种连续测温自检系统的使用方法,如权利要求6所述的连续测温自检系统,其特征在于,包括气体流量监测、测温探头(4)清洁、测温探头(4)校准和金属探测传感器(14)校准;
气体流量监测:气体流量计(6)检测冷却管路(5)内的冷却气体的流量,当冷却气体的流量减少或者冷却气体的流量降低到零时,气体流量计(6)向控制器反馈信息,发出报警信号;
测温探头(4)清洁:将测温探头(4)置入放置桶(1)内,测温探头(4)的镜面凸起处嵌入挡板(2)的通孔(3)处,通孔(3)处的接近开关(11)检测到测温探头(4)已经放到位了,向控制器反馈信息,升降气缸(9)推动驱动电机(7)升起,使驱动电机(7)上方的清洁部(8)与测温探头(4)的镜面接触,然后驱动电机(7)启动,使清洁部(8)有规律地旋转,对镜面进行清洁;
清洁部(8)完成镜面的清洁后,控制器控制升降气缸(9)带动驱动电机(7)下降,从而使清洁部(8)远离镜面;
测温探头(4)校准:完成测温探头(4)清洁的步骤后,清洁部(8)下降到极限位置,此时清洁部(8)与镜面之间的距离大于或等于发射器运动装置的厚度;
控制器驱动横向电机(12)和纵向电机(17),使红外线发射器(20)依次向测温探头(4)镜面的不同区域发射恒定的红外射线,根据测温探头(4)测得的温度与恒定的红外射线转换的温度进行比较,对测温探头(4)进行校准;
金属探测传感器(14)校准:在测温探头(4)处于放置桶(1)内时,测温探头(4)一侧的金属探测传感器(14)始终朝向挡板(2)上表面的金属层(15),金属探测传感器(14)始终向控制器反馈检测到金属的信息。
8.如权利要求7所述的使用方法,其特征在于,在测温探头(4)清洁的步骤,清洁部(8)对镜面的清洁时间为5-10min,完成对镜面的清洁后,控制器控制升降气缸(9)下降,从而使清洁部(8)远离测温探头(4)的镜面。
9.如权利要求7所述的使用方法,其特征在于,在测温探头(4)校准的步骤,红外线发射器(20)依次向测温探头(4)镜面的不同区域发射恒定的红外射线,红外射线相应的温度是恒定,测温探头(4)检测到多个红外辐射能量,并转化为相应的温度数据,将测温探头(4)测得的多个温度与恒定的红外射线转换的温度进行比较;
当测温探头(4)测得其中一个区域的温度与恒定的红外射线转换的温度不同时,说明该区域测温探头(4)的镜面存在污迹或镜面已损坏,通过清洁部(8)对镜面再次清洁;
当清洁后的镜面该区域测得的温度仍与恒定的红外射线转换的温度不同时,说明镜面已损坏,需要维修测温探头(4);
当清洁后的镜面该区域测得的温度与恒定的红外射线转换的温度相同时,说明镜面存在的污迹已被清理干净。
10.如权利要求7所述的使用方法,其特征在于,在金属探测传感器(14)校准的步骤,当测温探头(4)置入放置桶(1)内部的过程中出现检测不到金属的情况时,对金属探测传感器(14)进行维修。
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- 2021-07-27 CN CN202110851987.8A patent/CN113758570A/zh active Pending
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