CN115235355A - 一种手持式钢材测径测宽仪及使用方法 - Google Patents

一种手持式钢材测径测宽仪及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种手持式钢材测径测宽仪及使用方法，属于测量仪器及方法技术领域。本发明的技术方案是：激光接收模块/运算组件（6）安装在测径仪本体主机（1）的一端，激光接收传感器组件（9‑2）设置在激光接收模块/运算组件（6）上，激光发射管组件（9‑1）设置在可拆卸式激光束发射模块安装基座上，激光发射管组件（9‑1）与激光接收传感器组件（9‑2）相匹配；风冷软管（13）一端连接在测径仪本体主机（1）上，另一端与涡流风机（18）连接。本发明的有益效果是：在轧钢的过程中对各架次间的料型宽度随时进行测量，随时进行压料放料的调整，也可以直接用于成品机架出口的钢材直径测量；应用广泛，可以在线测量和线下测量，携带方便，具有较好的发展前景。

Description

一种手持式钢材测径测宽仪及使用方法
技术领域
本发明涉及一种手持式钢材测径测宽仪及使用方法，属于测量仪器及方法技术领域。
背景技术
在国内外钢铁厂，棒材直径测量通常采用固定式激光测径仪，安装位置一般固定在精轧机出口，用来测量成品机架最终输出的棒材直径，调整工根据测径仪测得动态棒材尺寸等数据，调整上游多级料型，从而使成品轧机输出的成品棒材尺寸达到目标值。但每一架轧机出口的动态料型宽度数据无法实时测量，只能通过轧机上线前的初始孔型数据进行估算，但实际上轧机出口料型的宽度受钢材温度、钢材材质、及轧辊弹跳、轧机间堆拉关系等多方面影响，如不及时调整压放料，否则轧机输出的料型过大，容易导致下一架次轧机入口导卫损坏，孔型过充盈钢材出现耳子，进入下架轧机后，容易变成折叠缺陷。
发明内容
本发明目的是提供一种手持式钢材测径测宽仪及使用方法，在轧钢的过程中对各架次间的料型宽度随时进行测量，随时进行压料放料的调整，也可以直接用于成品机架出口的钢材直径测量；应用广泛，可以在线测量和线下测量，携带方便，具有较好的发展前景，有效地解决了背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种手持式钢材测径测宽仪，包含测径仪本体主机、激光接收模块/运算组件、可拆卸式激光束发射模块安装基座、激光发射管组件、激光接收传感器组件、风冷软管、电源充电适配器、充电适配器插头、充电适配器插座、涡流风机和涡流风机电机及壳体，所述激光接收模块/运算组件安装在测径仪本体主机的一端，激光接收传感器组件设置在激光接收模块/运算组件上，激光发射管组件设置在可拆卸式激光束发射模块安装基座上，激光发射管组件的端部设有多针插头，激光发射管组件与激光接收传感器组件相匹配；风冷软管一端连接在测径仪本体主机上，另一端与涡流风机连接；涡流风机电机及壳体设置在涡流风机的下方，充电适配器插座设置在涡流风机电机及壳体上，电源充电适配器通过充电适配器插头连接充电适配器插座。
所述可拆卸式激光束发射模块安装基座包含可拆卸式激光束发射模块安装基座一和可拆卸式激光束发射模块安装基座二，可拆卸式激光束发射模块安装基座一适用于直径小于150mm的被测物，可拆卸式激光束发射模块安装基座二适用于150mm-300mm直径的被测物。
还包含LCD多功能显示屏、多功能选择按键、数字按键、确认/开关机多功能按钮和RS485通讯接口，所述LCD多功能显示屏、多功能选择按键、数字按键、确认/开关机多功能按钮和RS485通讯接口设置在测径仪本体主机上。
还包含气动快插接头一和气动快插接头二，气动快插接头一设置在涡流风机的出风口，涡流风机通过气动快插接头一连接风冷软管；气动快插接头二设置在测径仪本体主机的一侧，测径仪本体主机通过气动快插接头二连接风冷软管。
还包含安装可拆卸式激光束发射模块定位销和固定螺钉，所述安装可拆卸式激光束发射模块定位销和固定螺钉设置在激光发射管组件的一端。
还包含可更换式锂电池组，所述可更换式锂电池组设置在涡流风机电机及壳体的下方。
所述测径仪本体主机和可拆卸式激光束发射模块安装基座的材质为304不锈钢。
一种手持式钢材测径测宽仪的使用方法，包含以下步骤：（1）当开机后通过DSP处理器激活“选通电路”并开启测量功能后，激光驱动电路驱动激光发射管组件发出激光幕，方向与激光接收传感器组件垂直；（2）当被测物挡住激光幕时，被挡住部分的激光接收传感器组件接收不到激光，形成阴影区，宽度与被测物相等，由内置的A/D转换器及解码差分装置，计算出阴影区面积的宽度，理论精确至0.01mm，并将宽度传送至DSP处理器，处理器将测量结果显示在LCD多功能显示屏上；（3）用户通过多功能选择按键、数字按键和确认/开关机多功能按钮实现人机交互，以及各种功能的选择；（4）DSP处理器外接1GB-RAM存储器用于处理器工作存储，64MB-ROM用于存储历史测量数据，以备后续通过本机按键调用数据，或者通过RS485通讯接口连接个人电脑后，将数据归档分析。
本发明的有益效果是：在轧钢的过程中对各架次间的料型宽度随时进行测量，随时进行压料放料的调整，也可以直接用于成品机架出口的钢材直径测量；应用广泛，可以在线测量和线下测量，携带方便，具有较好的发展前景。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明内部电路信号处理框图；
图3为本发明按键说明书；
图中：测径仪本体主机1、含LCD多功能显示屏2、多功能选择按键3、数字按键4、确认/开关机多功能按钮5、激光接收模块/运算组件6、激光幕7、可拆卸式激光束发射模块安装基座一8、激光发射管组件9-1、激光接收传感器组件9-2、多针插头10、安装可拆卸式激光束发射模块定位销11、固定螺钉12、风冷软管13、可拆卸式激光束发射模块安装基座二14、电源充电适配器15、充电适配器插头16、充电适配器插座17、涡流风机18、气动快插接头一19、涡流风机电机及壳体20、可更换式锂电池组21、气动快插接头二22、RS485通讯接口23。
具体实施方式
为了使发明实施案例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施案例中的附图，对本发明实施案例中的技术方案进行清晰的、完整的描述，显然，所表述的实施案例是本发明一小部分实施案例，而不是全部的实施案例，基于本发明中的实施案例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施案例，都属于本发明保护范围。
一种手持式钢材测径测宽仪，包含测径仪本体主机1、激光接收模块/运算组件6、可拆卸式激光束发射模块安装基座、激光发射管组件9-1、激光接收传感器组件9-2、风冷软管13、电源充电适配器15、充电适配器插头16、充电适配器插座17、涡流风机18和涡流风机电机及壳体20，所述激光接收模块/运算组件6安装在测径仪本体主机1的一端，激光接收传感器组件9-2设置在激光接收模块/运算组件6上，激光发射管组件9-1设置在可拆卸式激光束发射模块安装基座上，激光发射管组件9-1的端部设有多针插头10，激光发射管组件9-1与激光接收传感器组件9-2相匹配；风冷软管13一端连接在测径仪本体主机1上，另一端与涡流风机18连接；涡流风机电机及壳体20设置在涡流风机18的下方，充电适配器插座17设置在涡流风机电机及壳体20上，电源充电适配器15通过充电适配器插头16连接充电适配器插座17。
所述可拆卸式激光束发射模块安装基座包含可拆卸式激光束发射模块安装基座一8和可拆卸式激光束发射模块安装基座二14，可拆卸式激光束发射模块安装基座一8适用于直径小于150mm的被测物，可拆卸式激光束发射模块安装基座二14适用于150mm-300mm直径的被测物。
还包含LCD多功能显示屏2、多功能选择按键3、数字按键4、确认/开关机多功能按钮5和RS485通讯接口23，所述LCD多功能显示屏2、多功能选择按键3、数字按键4、确认/开关机多功能按钮5和RS485通讯接口23设置在测径仪本体主机1上。
还包含气动快插接头一19和气动快插接头二22，气动快插接头一19设置在涡流风机18的出风口，涡流风机18通过气动快插接头一19连接风冷软管13；气动快插接头二22设置在测径仪本体主机1的一侧，测径仪本体主机1通过气动快插接头二22连接风冷软管13。
还包含安装可拆卸式激光束发射模块定位销11和固定螺钉12，所述安装可拆卸式激光束发射模块定位销11和固定螺钉12设置在激光发射管组件9-1的一端。
还包含可更换式锂电池组21，所述可更换式锂电池组21设置在涡流风机电机及壳体20的下方。
所述测径仪本体主机1和可拆卸式激光束发射模块安装基座的材质为304不锈钢。
一种手持式钢材测径测宽仪的使用方法，包含以下步骤：（1）当开机后通过DSP处理器激活“选通电路”并开启测量功能后，激光驱动电路驱动激光发射管组件发出激光幕，方向与激光接收传感器组件垂直；（2）当被测物挡住激光幕时，被挡住部分的激光接收传感器组件接收不到激光，形成阴影区，宽度与被测物相等，由内置的A/D转换器及解码差分装置，计算出阴影区面积的宽度，理论精确至0.01mm，并将宽度传送至DSP处理器，处理器将测量结果显示在LCD多功能显示屏上；（3）用户通过多功能选择按键、数字按键和确认/开关机多功能按钮实现人机交互，以及各种功能的选择；（4）DSP处理器外接1GB-RAM存储器用于处理器工作存储，64MB-ROM用于存储历史测量数据，以备后续通过本机按键调用数据，或者通过RS485通讯接口连接个人电脑后，将数据归档分析。
在实际应用中，测径仪本体主机1材质为304不锈钢，主机温度＜60℃。
多功能选择按键3主要有向左移动、向右移动、向上移动、向下移动、主菜单共计5个按钮。
数字按键4为0-9并包含小数点、确认/开关机多功能按钮在内的12个按钮。
确认/开关机多功能键5（长按3秒开/关机），可以通过系统设定菜单，设定无操作1~30分钟自动关机。
可拆卸式激光束发射模块安装基座一8，材质为304不锈钢，用于测量直径小于150mm的被测物测量，基座风冷，出风口分布于激光发射和接收器件周围，通过涡流风机用于测量较高温度物件时，防止热辐射烘烤，损坏器件。
安装可拆卸式激光束发射模块定位销11用于保证安装精度。
固定螺钉12在更换可拆卸式激光束发射模块安装基座后必须拧紧。
可拆卸式激光束发射模块安装基座二14用于150mm-300mm直径的被测物测量，材质及冷却同可拆卸式激光束发射模块安装基座一8相同。
电源充电适配器15，IN：AC110~220V；OUT：DC5V，用于手持测径仪的电池充电。
充电适配器插头16型号为（MINI-USB），连接充电适配器插座17。
涡流风机18，用于在测量高温物体时，对激光发射管组件9-1和激光接收传感器组件9-2的冷却。260L/min,6KPa,如果现场条件允许，可以使用洁净压缩空气替代涡流风机，效果更佳，应使用无油、无尘压缩空气，防止堵塞风洞，以及灰尘吸附至镜头影响测量
可更换式锂电池组21，4.2AH，4.2V锂电池组，一用一备，可利用座充进行线下充电。
RS485通讯接口23，用于与主机电脑通讯，将测得数据实时传送至电脑进行存档。
本发明工作原理为：DSP处理器为核心处理单元，具有丰富的指令集和逻辑运算功能，外接1GB-RAM存储器用于处理器工作存储，64MB-ROM用于存储历史测量数据，以备后续通过本机按键调用数据，或者通过RS485通讯接口连接个人电脑后，将数据归档分析。当开机后通过DSP处理器激活“选通电路”并开启测量功能后，激光驱动电路驱动激光发射管组件9-1发出激光幕，方向与激光接收传感器组件9-2垂直，当被测物件挡住激光幕时，被挡住部分的激光接收传感器组件9-2接收不到激光，形成阴影区，宽度与被测物件相等，由内置的A/D转换器及解码差分装置，计算出阴影区面积的宽度，理论精确至0.01mm，并将宽度传送至DSP处理器，处理器通过“驱动电路”将测量结果显示在LCD液晶显示屏上。
用户通过按键实现人机交互，以及各种功能的选择。

Claims (9)

1.一种手持式钢材测径测宽仪，其特征在于：包含测径仪本体主机（1）、激光接收模块/运算组件（6）、可拆卸式激光束发射模块安装基座、激光发射管组件（9-1）、激光接收传感器组件（9-2）、风冷软管（13）、电源充电适配器（15）、充电适配器插头（16）、充电适配器插座（17）、涡流风机（18）和涡流风机电机及壳体（20），所述激光接收模块/运算组件（6）安装在测径仪本体主机（1）的一端，激光接收传感器组件（9-2）设置在激光接收模块/运算组件（6）上，激光发射管组件（9-1）设置在可拆卸式激光束发射模块安装基座上，激光发射管组件（9-1）的端部设有多针插头（10），激光发射管组件（9-1）与激光接收传感器组件（9-2）相匹配；风冷软管（13）一端连接在测径仪本体主机（1）上，另一端与涡流风机（18）连接；涡流风机电机及壳体（20）设置在涡流风机（18）的下方，充电适配器插座（17）设置在涡流风机电机及壳体（20）上，电源充电适配器（15）通过充电适配器插头（16）连接充电适配器插座（17）。
2.根据权利要求1所述的一种手持式钢材测径测宽仪，其特征在于：所述可拆卸式激光束发射模块安装基座包含可拆卸式激光束发射模块安装基座一（8）和可拆卸式激光束发射模块安装基座二（14），可拆卸式激光束发射模块安装基座一（8）适用于直径小于150mm的被测物，可拆卸式激光束发射模块安装基座二（14）适用于150mm-300mm直径的被测物。
3.根据权利要求1所述的一种手持式钢材测径测宽仪，其特征在于：还包含LCD多功能显示屏（2）、多功能选择按键（3）、数字按键（4）、确认/开关机多功能按钮（5）和RS485通讯接口（23），所述LCD多功能显示屏（2）、多功能选择按键（3）、数字按键（4）、确认/开关机多功能按钮（5）和RS485通讯接口（23）设置在测径仪本体主机（1）上。
4.根据权利要求1所述的一种手持式钢材测径测宽仪，其特征在于：还包含气动快插接头一（19）和气动快插接头二（22），气动快插接头一（19）设置在涡流风机（18）的出风口，涡流风机（18）通过气动快插接头一（19）连接风冷软管（13）；气动快插接头二（22）设置在测径仪本体主机（1）的一侧，测径仪本体主机（1）通过气动快插接头二（22）连接风冷软管（13）。
5.根据权利要求1所述的一种手持式钢材测径测宽仪，其特征在于：还包含安装可拆卸式激光束发射模块定位销（11）和固定螺钉（12），所述安装可拆卸式激光束发射模块定位销（11）和固定螺钉（12）设置在激光发射管组件（9-1）的一端。
6.根据权利要求1所述的一种手持式钢材测径测宽仪，其特征在于：还包含可更换式锂电池组（21），所述可更换式锂电池组（21）设置在涡流风机电机及壳体（20）的下方。
7.根据权利要求1所述的一种手持式钢材测径测宽仪，其特征在于：所述测径仪本体主机（1）和可拆卸式激光束发射模块安装基座的材质为304不锈钢。
8.一种手持式钢材测径测宽仪的使用方法，其特征在于包含以下步骤：（1）当开机后通过DSP处理器激活“选通电路”并开启测量功能后，激光驱动电路驱动激光发射管组件发出激光幕，方向与激光接收传感器组件垂直；（2）当被测物挡住激光幕时，被挡住部分的激光接收传感器组件接收不到激光，形成阴影区，宽度与被测物相等，由内置的A/D转换器及解码差分装置，计算出阴影区面积的宽度，理论精确至0.01mm，并将宽度传送至DSP处理器，处理器将测量结果显示在LCD多功能显示屏上；（3）用户通过多功能选择按键、数字按键和确认/开关机多功能按钮实现人机交互，以及各种功能的选择；（4）DSP处理器外接1GB-RAM存储器用于处理器工作存储，64MB-ROM用于存储历史测量数据，以备后续通过本机按键调用数据，或者通过RS485通讯接口连接个人电脑后，将数据归档分析。
9.根据权利要求8所述的一种手持式钢材测径测宽仪的使用方法，，其特征在于：RS485通讯接口23，用于与主机电脑通讯，将测得数据实时传送至电脑进行存档。
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