CN214066928U - 一种钢样成分分析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种钢样成分分析装置，包括：内部检测装置，用于钢样的成分检测和结果输出；外部装置，外包围于所述内部检测装置、用于放置所述内部检测装置；内部安装支架，用于支撑固定所述内部检测装置；电气控制装置，用于控制设备的启动、关机以及吹气的启闭。本申请所提供的钢样成分分析装置，可以快速检测钢样成分，其结构小巧，占地空间小，可以缩短生产周期，广泛地应用于钢样成分分析领域。

Description

一种钢样成分分析装置

技术领域

本实用新型涉及光学仪器和测量技术领域，更具体地说，涉及一种钢样成分分析装置。

背景技术

随着全世界钢铁制造业的不断深入发展，精益、高质量、短周期生产、节能减排环保生产一直是行业关注的重点。

在铁水冶炼和钢水精炼过程中，通常需要经过多次取样分析钢水的成分，根据分析结果指导钢水成分的调整和出钢，并以此来保证钢铁的质量，由此对钢水成分的精准分析是确保钢铁质量的重要环节。

目前，钢厂在冶炼过程中，将钢水液态取样冷却到固态后，应用火花直读光谱法，对固态钢样进行成分分析，然而相关设备不仅结构复杂、体积庞大、需要配置占地面积庞大的炉前分析化验室，而且需要经过送样及磨样过程，检测过程中，对环境的温度、粉尘、吹氩等均有严格要求。另外，电火花激发的光斑面积较大，会产生黑色粉尘，设备需要定期及时清理，维护时间较长，检测周期长达5～10分钟，无法做到快速、抗干扰、无损检测。

综上所述，如何提供一种钢样成分快速精准检测设备，以缩短检测周期，减小占地面积，降低对使用环境的要求，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种钢样成分分析装置，实现对钢样成分的快速、抗干扰、无损检测分析，提高了钢样成分的分析效率及精准度，并且该分析设备体积小，占地空间小，易于搬运。

本实用新型提供一种钢样成分分析装置，包括：

内部检测装置，用于钢样的成分检测和结果输出；

外部装置，外包围于所述内部检测装置、用于放置所述内部检测装置；

内部安装支架，用于支撑固定所述内部检测装置；

电气控制装置，用于控制设备的启动、关机以及吹气功能的启闭。

优选的，所述外部装置包括外壳板、用于放置钢样的检测台、左侧板、左侧门板、显示器面板、右侧板、激光器开机侧板和防尘过滤板，所述外壳板由钣金折弯而成，其下端通过螺钉固定在内部安装支架的底板的上表面，所述外壳板上表面中部开设有主机盖，所述检测台由钣金折弯焊接而成，通过若干合页安装在所述外壳板前面的左上角位置，所述防尘过滤板中间与所述右侧板相重叠处相对应地开设若干个透气孔。

优选的，各所述透气孔均匀排列于所述防尘过滤板及所述右侧板。

优选的，所述内部检测装置包括：

激光器，用于发射激光；

光谱仪，用于接收钢样被激发后的元素信号；

激光器主机，用于控制激光；

时序控制器，用于传递控制激光激发的信号；

终端设备，用于显示检测到的钢样元素的信息输出；

辅助吹气系统，用于对钢样在检测成分过程中进行吹气，防止空气对检测结果的影响；

安装板，所述载物台、所述激光器、所述光谱仪和所述辅助吹气系统通过连接件固定在所述安装板上。

优选的，所述内部安装支架包括上部架体和下部架体，所述上部架体呈矩形结构且由支撑梁一、支撑梁二、支撑梁三和支撑梁四拼焊制成；所述下部架体呈矩形结构且由底座梁一、底座梁二、底座梁三和底座梁四拼焊制成。

优选的，所述外部装置底部还设有减震垫。

优选的，所述下部架体的上表面焊接底板，所述底板的上表面通过紧固件固定安装备用氩气罐。

优选的，所述紧固件包括四个垫块，所述垫块用于支撑所述备用氩气罐，所述底板的上表面焊接有六个吊环螺母，所述吊环螺母配合捆绑绳用于固定所述备用氩气罐。

优选的，所述紧固件具体为卡箍。

优选的，所述电气控制装置包括用于控制电气通断的继电器、用于接线的端子、用于将交流电转换为直流电压的开关电源、用于发生故障时断电保护的保护开关、开机按钮开关、排插、用于机壳内设备散热的散热风扇、用于将辅助吹气系统吹入机壳内的少量氩气进行吸入并通过管路排到室外的抽气机。

与上述背景技术相比，本实用新型所提供的钢样成分分析装置，包括内部检测装置、外部装置、内部安装支架和电气控制装置，通过内部检测装置可实现钢样成分的自动、快速、高精准检测以及检测结果的输出，该分析装置对环境因素要求低，体积小巧，占用空间小，缩短生产周期，可以应用于钢样成分分析领域，应用范围广泛。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的钢样成分分析装置的主视图；

图2为图1的另一个角度的示意图；

图3为本实用新型所提供的钢样成分分析装置的内部示意图；

图4为图3中的内部安装支架的结构示意图；

图5为图3中的内部安装支架安装于底座梁一和底座梁二时的结构示意图。

1-外壳板，2-检测台，3-左侧板，4-左侧门板，5-显示器面板，6-减震垫， 7-终端设备，8-开机按钮开关，9-吹气按钮开关，10-USB接口，11-主机盖， 12-激光器开机侧板，13-右侧板，14-防尘过滤板，15-电源接头，16-散热风扇， 17-排气口，18-进气口，19-载物台，20-钢样，21-排插，22-快换接头，23-流量计，24-内部安装支架，25-减压阀，26-备用氩气罐，27-保护开关，28-端子， 29-继电器，30-开关电源，31-时序控制器，32-激光器主机，33-激光器，34- 光谱仪，35-支撑梁一，36-支撑梁二，37-支撑梁三，38-吊环螺母，39-垫块，40-底板，41-支撑立柱，42-支撑梁四，43-支撑角钢，44-底座梁一，45-底座梁二，46-底座梁三，47-底座梁四。

具体实施方式

需要说明的是，本文中出现的方位词“上、下、左、右、横、纵”方向指的是图1中的上、下、左、右、横、纵方向；“内”指的是图1中外壳板、左侧板、右侧板、显示器面板和减震垫所形成空间的中心方向，“外”指的是图1中指向外壳板、左侧板、右侧板、显示器面板和减震垫所形成空间的外部方向；“前”指的是图1中靠近纸面的方向；“后”指的是图1中远离纸面的方向。本文中出现的方位词均是以本领域技术人员的习惯用法以及说明书附图为基准而设立的，它们的出现不应当影响本实用新型的保护范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图5，图1为本实用新型所提供的钢样成分分析装置的主视图；图2为图1的另一个角度的示意图；图3为本实用新型所提供的钢样成分分析装置的内部示意图；图4为图3中的内部安装支架的结构示意图；图5 为图3中的内部安装支架安装于底座梁一和底座梁二时的结构示意图。

本实用新型提供一种钢样成分分析装置，包括外部装置，内部检测装置、电气控制装置和用于固定安装内部检测装置的内部安装支架24，外部装置用于包裹内部检测装置使其成为一个整体的功能设备，且方便安装操作，并起到防尘和维护作用；内部检测装置用于钢样的成分检测和结果输出；内部安装支架24用于支撑固定内部检测装置；电气控制装置用于控制内部检测装置的启动、关机以及吹气功能的启停。

通过本申请所提供的钢样成分分析装置对钢样成分进行操作，能够实现对钢样成分的快速检测，该装置对使用环境要求低，占地空间小，应用广泛较为广泛。

进一步地，外部装置具体包括外壳板1、用于放置钢样的检测台2、左侧板3、左侧门板4、显示器面板5、右侧板13、激光器开机侧板12、防尘过滤板14和减震垫6。

进一步，外壳板1由钣金折弯而成，其下端通过螺钉固定在内部安装支架24的底板40的上表面，外壳板1上表面中部开设有主机盖11，通过打开主机盖11，可以为激光器主机32注入冷却水，外壳板1的背部下侧设有电源接头 15，以连接外部电源；放置钢样20的检测台2利用钣金折弯焊接而成，通过 2～4个合页安装在外壳板1前面的左上角位置，放置钢样20时，可以打开检测台2，将钢样20放置在检测台2的内部，钢样20右侧面与内部检测装置的载物台19的左侧面贴合；左侧板3用钣金折弯而成，通过螺钉固定在外壳板 1的左侧面，左侧板3的右下方开设有左侧门板4；左侧门板4用钣金折弯而成，通过2～4个合页与左侧板3连接，左侧门板4上面安装有暗扣，暗扣数量1～2个，通过暗扣，可以打开或关闭左侧门板4；显示器面板5利用钣金折弯而成，左端安装有暗扣，暗扣数量为至少1个，通过暗扣打开或关闭显示器面板5，显示器面板5右侧面通过2～4个合页与外壳板1连接，显示器面板5右端安装有开机按钮开关8、吹气按钮开关9及两个USB接口10，显示器面板5中间开孔，用于安装终端设备7；右侧板13由钣金折弯而成，通过螺钉固定在外壳板1的右侧面，右侧板13的右上方开设有激光器开机侧板12，右侧板13的下端开设有防尘过滤板14；激光器开机侧板12由钣金折弯而成，左侧面通过2～4个合页与右侧板13连接，右端安装有暗扣，暗扣数量1～2 个，通过暗扣可以打开或关闭激光器开机侧板12；防尘过滤板14用钣金折弯而成，左端安装有暗扣，暗扣数量1～2个，通过暗扣，可以打开或关闭防尘过滤板14，防尘过滤板14右侧面有矩形凸起端，通过矩形凸起端插入右侧板 13相配套的矩形孔中进行固定，防尘过滤板14与右侧板13相重叠处相对应地开设若干个透气孔，右侧板13与防尘过滤板14透气孔中间的空腔处安装有过滤棉，过滤棉的疏密程度相应地根据现场工况空气中的粉尘量进行调整。

优选的，透气孔均匀地排列于防尘过滤板14及右侧板13上，以方便加工，且使得装置外型更加美观。

此外，可以在外部装置的底部设置减震垫6，减震垫6利用3～5mm厚的工业减震橡胶块切割而成，整机放置于减震垫6上，起减震、绝缘、防潮作用。

进一步，内部检测装置用于钢样20的成分检测和结果输出，具体来说，包括载物台19、激光器33、光谱仪34、激光器主机32、时序控制器31、终端设备7、辅助吹气系统和安装板。

具体来说，载物台19用于连接激光器33、光谱仪34和辅助吹气系统，激光器33用于发射激光，光谱仪34用于接收钢样20被激发后的元素信号，激光器主机32用于控制激光及冷却，时序控制器31用于传递控制激光激发的信号，终端设备7用于显示检测到的钢样元素的信息输出，终端设备7可以用台式电脑、显示器或者笔记本电脑等，辅助吹气系统对钢样20在成分检测过程中进行吹气，防止空气对检测结果产生不良影响，备用氩气罐26放置在内部检测装置的下侧方，气源可以由外部提供，外部气源从进气口18输入，如果缺少外部气源，则启用备用氩气罐26，备用氩气罐26的气体出口与减压阀 25相连接，进行减压，减压阀25与流量计23连接，另外，备用氩气罐26和外部气源均可以通过快换接头22手动切换后接入辅助吹气系统的进气口18 进行吹气，辅助吹气系统在吹气保护结束后对气体进行统一回收后由排气口 17通过管路排至室外。

进一步地，载物台19、激光器33、光谱仪34和辅助吹气系统均通过螺钉固定在安装板上，使之成为一个整体，安装板再通过螺钉固定在内部安装支架 24上。

上述内部安装支架24用于支撑固定内部检测装置，包括用于激光器33、载物台19和光谱仪34的支撑固定以及激光器主机32的支撑固定，内部安装支架24由方管、垫块39、吊环螺母38、底板40和支撑角钢43拼焊而成。

内部安装支架2由方管拼焊而成，包括上部架体和下部架体，上部架体在水平方向上横纵排列，包括支撑梁一35、支撑梁二36、支撑梁三37和支撑梁四42，呈矩形布置，下部架体的上表面加工有螺纹孔，用于安装安装板，右边延伸一根竖直的支撑角钢43，支撑角钢43的顶部通过螺钉与外壳板1固定，用于在竖直方向上支撑外壳板1；中间部分焊接六根方管支撑立柱41，支撑上部架体，上部架体延伸的方管与正下方中间部分的立柱利用加强筋焊接连接，以增加支撑强度；下部架体在水平方向上横三排纵四列，包括底座梁一44、底座梁二45、底座梁三46和底座梁四47，拼焊制成。上部架体和下部架体均可以根据安装需要在水平、竖直方向进行长度，宽度，高度尺寸的修改，其结构和拼接方式也可以多种多样。

还可以在下部架体的上表面焊接底板40，底板40的上表面通过紧固件固定安装备用氩气罐26，备用氩气罐26放置在检测装置的下侧方，气源可以是外部提供，如果没有外部气源，则启用备用氩气罐26里面的气体，另外备用氩气罐26和外部气源均可以通过快换接头22手动切换后接入辅助吹气系统的进气口18。备用氩气罐26在使用过程中，如果内部压力小于需要的工作压力时，可以解开捆绑绳或者松开卡箍，打开左侧门板4，将备用氩气罐26从外壳板1内部抽出，将备用氩气罐26充满氩气后，原路返回将备用氩气罐26 进行固定。

上述电气控制装置包括用于控制电气的通断的继电器29、端子28、开关电源30、保护开关27、开机按钮开关8、排插21、散热风扇16和抽气机，端子28用于接线，开关电源30用于将220V交流电转换为电气设备需要的直流电压，保护开关30用于发生故障时断电保护，开机按钮开关8共为2个，一个为机壳内电源总开关，一个为辅助吹气系统吹气的通断开关，排插21用于激光器主机，时序控制器，终端设备的供电，散热风扇16用于机壳内设备的散热，抽气机用于将辅助吹气系统吹入机壳内的少量氩气进行吸入，并通过管路排到室外。

操作时，手动打开外部装置的检测台2，放置待检测钢样20与载物台19 的侧面，手动启动电气控制装置的开机按钮开关8，同时终端设备手动开机，待内部检测装置启动热机后，手动启动辅助吹气系统的开机按钮开关8进行吹气，各电气控制装置工作，时序控制器31工作，激光器32产生激光，激光在吹气保护的环境中打在钢样20的表面，钢样20被激发出等离子体信号，信号在吹气保护的环境中被光谱仪34接收到，并通过终端设备7将接收到的信号转化成钢样20的成分信息输出到显示器，钢样20成分信息文件可以通过USB 接口10输出或直接连接打印机进行打印。

在一种具体实施例中，上述紧固件包括四个垫块39，垫块39用于支撑所述备用氩气罐26，所述底板40的上表面焊接有六个吊环螺母38，吊环螺母 38配合捆绑绳用于固定备用氩气罐26。

在另一种具体实施例中，紧固件具体为卡箍，将备用氩气罐26用卡箍通过螺钉安装卡紧固定。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型所提供的钢样成分分析装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钢样成分分析装置，其特征在于，包括：

内部检测装置，用于钢样的成分检测和结果输出；

外部装置，外包围于所述内部检测装置、用于放置所述内部检测装置；

内部安装支架(24)，用于支撑固定所述内部检测装置；

电气控制装置，用于控制所述内部检测装置的启动、关机以及吹气功能的启闭。

2.根据权利要求1所述的钢样成分分析装置，其特征在于，所述外部装置包括外壳板(1)、用于放置钢样的检测台(2)、左侧板(3)、左侧门板(4)、显示器面板(5)、右侧板(13)、激光器开机侧板(12)和防尘过滤板(14)，所述外壳板(1)由钣金折弯而成，其下端通过螺钉固定在所述内部安装支架(24)的底板的上表面，所述外壳板(1)上表面中部开设有主机盖(11)，所述检测台(2)由钣金折弯焊接而成，通过若干合页安装在所述外壳板(1)前面的左上角位置，所述防尘过滤板(14)中间与所述右侧板(13)相重叠处相对应地开设若干个透气孔。

3.根据权利要求2所述的钢样成分分析装置，其特征在于，各所述透气孔均匀排列于所述防尘过滤板(14)及所述右侧板(13)。

4.根据权利要求1～3任一项所述的钢样成分分析装置，其特征在于，所述内部检测装置包括：

激光器(33)，用于发射激光；

光谱仪(34)，用于接收钢样被激发后的元素信号；

激光器主机(32)，用于控制激光；

时序控制器(31)，用于传递控制激光激发的信号；

终端设备(7)，用于显示检测到的钢样元素的信息输出；

辅助吹气系统，用于对钢样在检测成分过程中进行吹气，防止空气对检测结果的影响；

载物台(19)，用于连接所述激光器(33)、所述光谱仪(34)和所述辅助吹气系统；

安装板，所述载物台(19)、所述激光器(33)、所述光谱仪(34)和所述辅助吹气系统通过连接件固定在所述安装板上。

5.根据权利要求1所述的钢样成分分析装置，其特征在于，所述内部安装支架(24)包括上部架体和下部架体，所述上部架体呈矩形结构且由支撑梁一(35)、支撑梁二(36)、支撑梁三(37)和支撑梁四(42)拼焊制成；所述下部架体呈矩形结构且由底座梁一(44)、底座梁二(45)、底座梁三(46)和底座梁四(47)拼焊制成。

6.根据权利要求1所述的钢样成分分析装置，其特征在于，所述外部装置底部还设有减震垫(6)。

7.根据权利要求5所述的钢样成分分析装置，其特征在于，所述下部架体的上表面焊接底板(40)，所述底板(40)的上表面通过紧固件固定安装备用氩气罐(26)。

8.根据权利要求7所述的钢样成分分析装置，其特征在于，所述紧固件包括四个垫块(39)，所述垫块(39)用于支撑所述备用氩气罐(26)，所述底板(40)的上表面焊接有六个吊环螺母(38)，所述吊环螺母(38)配合捆绑绳用于固定所述备用氩气罐(26)。

9.根据权利要求7所述的钢样成分分析装置，其特征在于，所述紧固件具体为卡箍。

10.根据权利要求4所述的钢样成分分析装置，其特征在于，所述电气控制装置包括用于控制电气通断的继电器(29)、用于接线的端子(28)、用于将交流电转换为直流电压的开关电源(30)、用于发生故障时断电保护的保护开关(27)、开机按钮开关(8)、排插(21)、用于机壳内设备散热的散热风扇(16)、用于将所述辅助吹气系统吹入所述机壳内的少量氩气进行吸入并通过管路排到室外的抽气机。

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