CN214251309U - 一种光纤式钢包测温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光纤式钢包测温装置，包括支撑组件、调节组件、光纤连接器、测温仪和显示组件；支撑组件一端设置在钢包顶盖上，另一端向着远离钢包顶盖的方向竖直向外延伸；支撑组件内部设置有第一镜头组件；调节组件设置在支撑组件远离钢包顶盖的一端，调节组件伸入支撑组件的第一腔体内，调节组件可相对于支撑组件的轴向延伸方向移动，调节组件与支撑组件之间为具有位置锁定功能的可拆卸式连接；调节组件靠近钢包顶盖的一端设置有第二镜头组件；光纤连接器一端插接在调节组件远离钢包顶盖的另一端，光纤连接器还与支撑组件密封连接；光纤连接器伸出支撑组件的另一端与测温仪可拆卸式连接；测温仪还与显示组件电性连接。

Description

一种光纤式钢包测温装置

技术领域

本实用新型涉及非接触式光学测温设备技术领域，尤其涉及一种光纤式钢包测温装置。

背景技术

在铸造行业生产过程中，为了保证钢水质量，需要监控熔炼和浇注过程中的钢包内的钢水温度。钢包温度检测通常采用直接测量和间接测量，直接测量钢水温度需要将检测部件伸入钢水中，钢水温度通常在1600摄氏度以上，需要传热，实时性不好，而且很容易造成检测部件的损坏；间接测量方法是检测钢水产生的红外热辐射来间接测量钢水温度。由于工厂现场的环境比较恶劣，红外光的光路部分需要保持相对封闭，防止环境中的粉尘等对光路造成干扰，影响测量效果。因此，开发一种安装方便、光路密封效果可靠、检测效果较好的光纤式钢包测温装置，是很有必要的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种结构合理、密封效果可靠、维护方便的光纤式钢包测温装置。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种光纤式钢包测温装置，包括支撑组件(1)、调节组件(2)、光纤连接器(3)、测温仪(4)和显示组件(5)；

支撑组件(1)，其一端设置在钢包顶盖上，另一端向着远离钢包顶盖的方向竖直向外延伸；支撑组件(1)内设置有中空的第一腔体(10)，第一腔体(10)与钢包内部连通，支撑组件(1)内部设置有第一镜头组件(11)，第一镜头组件(11)与支撑组件(1)的内表面密封连接；

调节组件(2)，设置在支撑组件(1)远离钢包顶盖的一端，调节组件(2)伸入支撑组件(1)的第一腔体(10)内，调节组件(2)可相对于支撑组件(1)的轴向延伸方向移动，调节组件(2)与支撑组件(1)之间为可拆卸式连接；调节组件(2)内部设有中空的第二腔体(20)，第二腔体(20)靠近钢包顶盖的一端设置有第二镜头组件(21)，第二镜头组件(21)与调节组件(2)的内表面密封连接；

光纤连接器(3)，其一端与调节组件(2)远离钢包顶盖的另一端紧固连接，光纤连接器(3)的另一端穿过支撑组件(1)向外延伸；光纤连接器(3)还与支撑组件(1)密封连接；

测温仪(4)，设置在支撑组件(1)外部；光纤连接器(3)伸出支撑组件(1)的另一端与测温仪(4)可拆卸式连接；测温仪(4)还与显示组件(5)电性连接；

其中：钢包内的钢水发出的远红外光依次经过第一腔体(10)、第一镜头组件(11)、第二镜头组件(21)、第二腔体(20)和光纤连接器(3)形成的光路，并进入测温仪(4)中；测温仪(4)根据远红外光输出的温度信号发送给显示组件(5)显示输出。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述支撑组件(1)包括第一管件(12)、第二管件(13)和第三管件(14)；第一管件(12)的一端与钢包顶盖固定连接，第一管件(12)的另一端沿着铅垂方向竖直向上延伸，第一管件(12)远离钢包的端部与第二管件(13)的一端固定连接；第二管件(13)沿着第一管件(12)的轴向延伸方向伸出，第二管件(13)远离钢包的端部与第三管件(14)固定连接；第一管件(12)、第二管件(13)和第三管件(14)的内部顺次连通形成第一腔体(10)；第一镜头组件(11)设置在第二管件(13)靠近钢包的一端，第一镜头组件(11)与第二管件(13)的内表面密封连接，第一镜头组件(11)将第一腔体(10)内部隔断。

进一步优选的，所述调节组件(2)伸入第二管件(13)与第三管件(14)内；第二管件(13)内表面设置有第一凸台(15)，第一凸台(15)内部中空；调节组件(2)还伸入第一凸台(15)中心处，调节组件(2)的外表面与第一凸台(15)的内表面或者第三管件(14)的内表面抵接，调节组件(2)与第一凸台(15)或者第三管件(14)内表面螺纹连接。

更进一步优选的，所述第三管件(14)远离钢包的一端设置有延其轴向方向向外伸出的第二凸台(16)，第二凸台(16)内部中空，第二凸台(16)内部与第三管件(14)内部连通；第二凸台(16)上设置有第一密封件(17)，第一密封件(17)环绕第二凸台(16)设置并分别与第二凸台(16)和光纤连接器(3)密封连接。

再进一步优选的，所述第三管件(14)远离钢包的一端还设置有防脱组件(18)，防脱组件(18)上设置有贯通的通孔，且该通孔的横截面的轮廓形状与第一密封件(17)的横截面的轮廓形状相吻合，防脱组件(18)环绕第一密封件(17)设置；防脱组件(18)与第三管件(14)紧固连接。

进一步优选的，所述第一镜头组件(11)包括第一透镜(111)和中空的压环(112)；第二管件(13)靠近钢包的一端设置有卡槽，第一透镜(111)和压环(112)均嵌设在卡槽内，压环(112)抵持在第一透镜(111)表面并与卡槽螺纹连接。

更进一步优选的，所述第二镜头组件(21)为双胶合透镜。

进一步优选的，还包括气体储罐(6)和喷管(7)；第一管件(12)上设置有贯通的窗口，窗口分别与第一管件(12)内部和喷管(7)一端连通，喷管(7)另一端与气体储罐(6)连通。

进一步优选的，所述第一管件(12)与钢包顶盖之间、第一管件(12)与第二管件(13)之间以及第二管件(13)与第三管件(14)之间均设置有连接法兰。

本实用新型提供的一种光纤式钢包测温装置，相对于现有技术，具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过在支撑组件上设置可拆卸的调节组件、光纤连接器等部件，并对光路部分进行密封，可便于设备维护的同时，使的设备在使用时免受环境中的粉尘或者废气的干扰，提高红外光光路的稳定性和可靠性，提高温度间接测量的准确性；

(2)支撑组件采用三段式组合结构，分别实现调节组件的光路隔离与清洁、调节组件的支撑以及光纤连接器的固定与密封，支撑组件的各组件均可拆卸，无维护死角，也使得调节组件的安装和调节非常方便；

(3)调节组件伸入支撑组件内部并锁定与支撑组件的当前位置，由第二镜头组件将红外光汇聚后送入光纤连接器内进行传输；

(4)第一密封件将第三管件远离钢包的端部和光纤连接器密封，防脱组件进一步与第一密封件组合，防止第一密封件转动松脱，维持该位置密封状态的可靠性；

(5)喷管向第一镜头组件靠近钢包一侧的支撑组件内部送入气体，防止杂质、浮尘污染第一镜头组件，影响红外光的获取效果。

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一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的组合状态结构图；

图2为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的支撑组件的前视图；

图3为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的第一管件的俯视图；

图4为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的第一管件的半剖前视图；

图5为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的第二管件的半剖前视图；

图6为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的压环的半剖前视图；

图7为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的第三管件的俯视图；

图8为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的第三管件的半剖前视图；

图9为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的第一密封件的立体图；

图10为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的防脱组件的立体图；

图11为本实用新型一种光纤式钢包测温装置的调节组件的半剖前视图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种光纤式钢包测温装置，包括支撑组件1、调节组件2、光纤连接器3、测温仪4、显示组件5、气体储罐6和喷管7；

支撑组件1其一端设置在钢包顶盖上，另一端向着远离钢包顶盖的方向竖直向外延伸；支撑组件1内设置有中空的第一腔体10，第一腔体10与钢包内部连通，支撑组件1内部设置有第一镜头组件11，第一镜头组件11与支撑组件1的内表面密封连接；第一镜头组件11将支撑组件1内部分割为两个互不连通的部分。

调节组件2，设置在支撑组件1远离钢包顶盖的一端，调节组件2伸入支撑组件1的第一腔体10内，调节组件2可相对于支撑组件1的轴向延伸方向移动，调节组件2与支撑组件1之间为可拆卸式连接；调节组件2内部设有中空的第二腔体20，第二腔体20靠近钢包顶盖的一端设置有第二镜头组件21，第二镜头组件21与调节组件2的内表面密封连接；第二镜头组件21也将调节组件2内部分隔为两部分。

光纤连接器3，其一端插与调节组件2远离钢包顶盖的另一端紧固连接，光纤连接器3的另一端穿过支撑组件1向外延伸；光纤连接器3还与支撑组件1密封连接；光纤连接器3接收进入支撑组件1或者调节组件2内的红外光。光纤连接器3与支撑组件1密封连接，可防止外部浮尘或者杂质进入第一腔体10或者第二腔体20中，避免光纤连接器3的光路受到污染，影响检测效果。具体的，由图1结合图9可知，光纤连接器3包括中空套管、光纤和两插芯，套管内部两端均设有插芯，光纤分别贯穿两插芯并与插芯固定连接；套管一端的插芯伸入第二腔体20内部，另一插芯伸入测温仪4内；套管与调节组件2连接的一端可设置内螺纹，用于与调节组件2远离钢包顶盖的端部螺纹紧固连接。同样的，套管的另一端与测温仪4连接处也可对应的设置螺纹连接。

测温仪4，设置在支撑组件1外部；光纤连接器3伸出支撑组件1的另一端与测温仪4可拆卸式连接；测温仪4还与显示组件5电性连接；测温仪4接收光纤连接器3采集的红外光后，将光信号转换为电信号，并输出与钢包内温度成比例的输出信号至显示组件5中输出。

本实用新型工作时，钢包内的钢水发出的远红外光依次经过第一腔体10、第一镜头组件11、第二镜头组件21、第二腔体20和光纤连接器3形成的光路，并进入测温仪4中；测温仪4根据远红外光输出的温度信号发送给显示组件5显示输出。

如图1结合图2—5所示，支撑组件1包括第一管件12、第二管件13和第三管件14；第一管件12的一端与钢包顶盖固定连接，第一管件12的另一端沿着铅垂方向竖直向上延伸，第一管件12远离钢包的端部与第二管件13的一端固定连接；第二管件13沿着第一管件12的轴向延伸方向伸出，第二管件13远离钢包的端部与第三管件14固定连接；第一管件12、第二管件13和第三管件14的内部顺次连通形成第一腔体10；第一镜头组件11设置在第二管件13靠近钢包的一端，第一镜头组件11与第二管件13的内表面密封连接，第一镜头组件11将第一腔体10内部隔断。由图可知，第一镜头组件11设置在第一管件12与第二管件13的邻接处，为便于分别维护，在第一管件12与钢包顶盖之间、第一管件12与第二管件13之间以及第二管件13与第三管件14之间均设置有连接法兰，采用螺栓紧固连接形式，可保证第一管件12、第二管件13和第三管件14相互之间的密封性能。

如图1结合图5和图6所示，为便于维护第一镜头组件11，本实用新型的第一镜头组件11包括第一透镜111和中空的压环112；第二管件13靠近钢包的一端设置有卡槽，第一透镜111和压环112均嵌设在卡槽内，压环112抵持在第一透镜111表面并与卡槽螺纹连接。第一透镜111可以选用蓝宝石透镜，蓝宝石透镜硬度高，最高工作温度为1900摄氏度，红外光透过率随温度变化很小。由压环112进一步压紧第一透镜111，限定其位置，并阻止浮尘和杂质进入第一腔体10或者第二腔体20内。

进一步的，如图1所示，本实用新型还包括气体储罐6和喷管7；第一管件12上设置有贯通的窗口，窗口分别与第一管件12内部和喷管7一端连通，喷管7另一端与气体储罐6连通。

如图1结合图11所示，调节组件2伸入第二管件13与第三管件14内；第二管件13内表面设置有第一凸台15，第一凸台15内部中空；调节组件2还伸入第一凸台15中心处，调节组件2的外表面与第一凸台15的内表面或者第三管件14的内表面抵接，调节组件2与第一凸台15或者第三管件14内表面螺纹连接。本实用新型图示的方案是在第一凸台15的内表面设置内螺纹，调节组件2外表面设置外螺纹的形式，当然在第三管体14内设置内螺纹也是可以的，在此不再赘述。

本实用新型的第二镜头组件21可采用双胶合透镜，将红外光汇聚后送入光纤连接器3插入调节组件2的一端。

如图7、图8和图9所示，为了对支撑组件1远离钢包的端部及光纤连接器3密封，在第三管件14远离钢包的一端设置有延其轴向方向向外伸出的第二凸台16，第二凸台16内部中空，第二凸台16内部与第三管件14内部连通；第二凸台16上设置有第一密封件17，第一密封件17环绕第二凸台16设置并分别与第二凸台16和光纤连接器3密封连接。图示的第二凸台16的外侧面设置外螺纹，在第一密封件17内部设置内螺纹，第一密封件17旋合在第二凸台16外表面。

如图10所示，为了防止第一密封件17与第三管件14连接处松动，在第三管件14远离钢包的一端还设置有防脱组件18，防脱组件18上设置有贯通的通孔，且该通孔的横截面的轮廓形状与第一密封件17的横截面的轮廓形状相吻合，防脱组件18环绕第一密封件17设置；防脱组件18与第三管件14紧固连接。图示防脱组件18中心处开设有六角形通孔，该通孔与第一密封件17的外表面轮廓相吻合，可防止第一密封件17转动导致的支撑组件1密封状态破坏。为便于防脱组件18与第三管件14连接，防脱组件18上设置有若干贯通的弧形长孔，第三管件14上设置有与弧形长孔对应的螺纹孔。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光纤式钢包测温装置，其特征在于：包括支撑组件(1)、调节组件(2)、光纤连接器(3)、测温仪(4)和显示组件(5)；

支撑组件(1)，其一端设置在钢包顶盖上，另一端向着远离钢包顶盖的方向竖直向外延伸；支撑组件(1)内设置有中空的第一腔体(10)，第一腔体(10)与钢包内部连通，支撑组件(1)内部设置有第一镜头组件(11)，第一镜头组件(11)与支撑组件(1)的内表面密封连接；

调节组件(2)，设置在支撑组件(1)远离钢包顶盖的一端，调节组件(2)伸入支撑组件(1)的第一腔体(10)内，调节组件(2)可相对于支撑组件(1)的轴向延伸方向移动，调节组件(2)与支撑组件(1)之间为可拆卸式连接；调节组件(2)内部设有中空的第二腔体(20)，第二腔体(20)靠近钢包顶盖的一端设置有第二镜头组件(21)，第二镜头组件(21)与调节组件(2)的内表面密封连接；

光纤连接器(3)，其一端与调节组件(2)远离钢包顶盖的另一端紧固连接，光纤连接器(3)的另一端穿过支撑组件(1)向外延伸；光纤连接器(3)还与支撑组件(1)密封连接；

测温仪(4)，设置在支撑组件(1)外部；光纤连接器(3)伸出支撑组件(1)的另一端与测温仪(4)可拆卸式连接；测温仪(4)还与显示组件(5)电性连接；

其中：钢包内的钢水发出的远红外光依次经过第一腔体(10)、第一镜头组件(11)、第二镜头组件(21)、第二腔体(20)和光纤连接器(3)形成的光路，并进入测温仪(4)中；测温仪(4)根据远红外光输出的温度信号发送给显示组件(5)显示输出。

2.根据权利要求1所述的一种光纤式钢包测温装置，其特征在于：所述支撑组件(1)包括第一管件(12)、第二管件(13)和第三管件(14)；第一管件(12)的一端与钢包顶盖固定连接，第一管件(12)的另一端沿着铅垂方向竖直向上延伸，第一管件(12)远离钢包的端部与第二管件(13)的一端固定连接；第二管件(13)沿着第一管件(12)的轴向延伸方向伸出，第二管件(13)远离钢包的端部与第三管件(14)固定连接；第一管件(12)、第二管件(13)和第三管件(14)的内部顺次连通形成第一腔体(10)；第一镜头组件(11)设置在第二管件(13)靠近钢包的一端，第一镜头组件(11)与第二管件(13)的内表面密封连接，第一镜头组件(11)将第一腔体(10)内部隔断。

3.根据权利要求2所述的一种光纤式钢包测温装置，其特征在于：所述调节组件(2)伸入第二管件(13)与第三管件(14)内；第二管件(13)内表面设置有第一凸台(15)，第一凸台(15)内部中空；调节组件(2)还伸入第一凸台(15)中心处，调节组件(2)的外表面与第一凸台(15)的内表面或者第三管件(14)的内表面抵接，调节组件(2)与第一凸台(15)或者第三管件(14)内表面螺纹连接。

4.根据权利要求3所述的一种光纤式钢包测温装置，其特征在于：所述第三管件(14)远离钢包的一端设置有延其轴向方向向外伸出的第二凸台(16)，第二凸台(16)内部中空，第二凸台(16)内部与第三管件(14)内部连通；第二凸台(16)上设置有第一密封件(17)，第一密封件(17)环绕第二凸台(16)设置并分别与第二凸台(16)和光纤连接器(3)密封连接。

5.根据权利要求4所述的一种光纤式钢包测温装置，其特征在于：所述第三管件(14)远离钢包的一端还设置有防脱组件(18)，防脱组件(18)上设置有贯通的通孔，且该通孔的横截面的轮廓形状与第一密封件(17)的横截面的轮廓形状相吻合，防脱组件(18)环绕第一密封件(17)设置；防脱组件(18)与第三管件(14)紧固连接。

6.根据权利要求2所述的一种光纤式钢包测温装置，其特征在于：所述第一镜头组件(11)包括第一透镜(111)和中空的压环(112)；第二管件(13)靠近钢包的一端设置有卡槽，第一透镜(111)和压环(112)均嵌设在卡槽内，压环(112)抵持在第一透镜(111)表面并与卡槽螺纹连接。

7.根据权利要求6所述的一种光纤式钢包测温装置，其特征在于：所述第二镜头组件(21)为双胶合透镜。

8.根据权利要求2所述的一种光纤式钢包测温装置，其特征在于：还包括气体储罐(6)和喷管(7)；第一管件(12)上设置有贯通的窗口，窗口分别与第一管件(12)内部和喷管(7)一端连通，喷管(7)另一端与气体储罐(6)连通。

9.根据权利要求2所述的一种光纤式钢包测温装置，其特征在于：所述第一管件(12)与钢包顶盖之间、第一管件(12)与第二管件(13)之间以及第二管件(13)与第三管件(14)之间均设置有连接法兰。

Images