CN2634449Y

CN2634449Y - 一种测温装置

Info

Publication number: CN2634449Y
Application number: CN 03266134
Authority: CN
Inventors: 孔宪德; 杨丽娟
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-27
Filing date: 2003-06-27
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2013-06-27

Abstract

一种光纤式红外测温装置，包括箱体，光纤，感光的温度传感器，放大单元和吹气管，箱体有气管的进口和出口，电源连接孔和放大单元的讯号输出口，其中光纤连接温度传感器，传感器得到的讯号传送到放大单元，吹气管内的气体通过喷嘴喷出，使得气体能够扫清前方雾气。该测温装置可在连续铸造和/或轧钢中用于准确测量铸坯表面和/或钢板下表面的温度。

Description

一种测温装置

技术领域

本发明一般涉及测温装置，具体涉及炼钢时在连铸二冷区和/或轧钢生产线用来准确测定钢坯和/或钢板下表面真实温度的一种光纤式红外测温装置。

技术背景

连续铸造中二冷区铸坯表面的温度至关重要，铸坯表面的温度是调节冷却供水量、确定液相深度的重要参数；况且铸坯的确切温度决定相关作业中的拉坯速度。而二冷区是个高温、多湿、雾状蒸汽弥漫的环境，其本身空间狭小不便安装稍大的测温装置。此外，还有钢坯表面形成的水膜和氧化铁皮等等不利因素，严重干扰铸坯的测温。目前还没有一种方法可以准确测得连铸二冷区钢坯的真实温度。在生产中，通常是采用理论推算方法，估计一个数据，并用来调节冷却供水量、确定液相深度的重要参数控制拉坯速度。这样就使连铸产量和铸坯最终金属性能受到很大影响。

使用光电传感器进行测温在炼钢工业较为普遍，但是大多测量液体温度。与此同时，还伴随吹气，用来冷却以及保护传感器。例如CN 89100977和CN 90101743。

CN 94202652公开一种“连铸坯内部温度的在线测量装置”，其中采用铠装热电偶测量连铸过程中铸坯内部变化的温度，其特征在于铠装热电偶(1)固定在一个带有手柄(2)的框架(3)上，框架(3)的外形与铸坯结晶置的内孔形状相似，相互间可以呈动配合相配，铠装热电偶(1)的长度为600～1000mm，直径为Φ5～Φ8mm，其底部测温端A分布在同一水平面上。显然，这种测温装置不便使用在二冷区的狭小空间。因此，迫切需要一种能够在二冷区的恶列环境下测量铸坯真实温度的装置。

发明内容

为了克服二冷区和/或轧钢生产线的高温、多湿、雾状蒸汽和安装空间狭小等不利因素，并排除铸坯表面和/或钢板下表面的水膜和氧化铁对测量的干扰，本发明一个目的是提供一种测温装置以解决钢铁连铸和/或轧钢生产工艺中的这个难题，为正确控制连铸生产的拉坯速度及保持铸坯最终的金属特性和/或轧钢生产中钢板的金属特性提供了科学的依据。本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种测温装置，包括箱体，电缆，温度传感器探头，吹气管，箱体有气管的进口和出口，箱体外部分的吹气管还可被套管包围，电源连接端子，其中电缆连接温度传感器，进一步包括保护装置，其特征在于吹气管通过箱体连到喷嘴，喷嘴位于温度传感器前方。吹气管内气体通过喷嘴喷出，使得气体能够扫清前方雾气。

本实用新型的一个优选技术方案是所述温度传感器是光纤式红外传感器，即：一种光纤式红外测温装置，包括箱体，光纤，红外温度传感器探头，放大单元和吹气管，箱体有气管的进口和出口，电源连接端子和放大单元的讯号输出端子，其中光纤连接温度传感器，传感器得到的讯号传送到放大单元，吹气管内气体通过喷嘴喷出，使得气体能够扫清前方雾气。

本发明另一个目的是提供一种光纤式红外测温装置，其中进一步包括放大单元保护装置，所述保护装置包括热电偶和电磁阀，电磁阀与吹气管三通连接形成简单闭环控制以便保护放大单元避免过热，可选地包括压力表和压力传感器以指示吹气管内压力并报警。

本发明再一个目的是提供一种光纤式红外测温装置，其中该装置外的吹气管内含光纤及其连接的温度传感器。还可进一步包括套管，将吹气管与光纤和传感器包围。并且所述套管可以是金属软管，其外可选地包围一层金属编织物以便保护金属软管。

附图说明

图1是本发明红外测温装置一个实施方案的示意图；

图2是本发明光纤式红外测温装置一个实施方案的示意图；

图3是本发明光纤式红外测温装置另一个实施方案的示意图；

图4是本发明光纤式红外测温装置优选实施方案的示意图。

其中，相同数字代表相同部件。

优选实施方案详述

下面结合附图和实施方案进一步说明本发明。

图1是本发明测温装置一个实施方案的示意图，其中1是箱体，2和3是吹气管的进口和出口，5是连接电缆的温度传感器探头，9是电源连接端子和讯号输出端子，6是吹气管，7是吹气管在喷嘴8的开口。

电源为220V交流电源和/或12-36V直流，给探头及下文所述的保护装置供电。吹气管接工厂仪表气源，气压约2.5～6KG。干燥、洁净的气流经吹气管到达喷嘴，气流经喷咀劈开二冷区的雾状水汽及铸坯上的水膜。使测温传感器或光纤式测温传感器的光路由洁净、干燥的气流吹扫直至铸坯表面，从而测得了铸坯的准确温度，送达工厂的控制室，由控制室的计算机处理并反馈到冷却水控制装置，以此控制铸坯和/或表面温度。温度传感器为红外传感器，可由市场购置，对它们没有严格限制，尽量选择外型只寸小的探头，二冷区空间狭小不便安装稍大的测温装置。

图2是本发明测温装置一个实施方案的示意图，其中1是箱体，2和3是吹气管的进口和出口，4是放大单元，5是温度传感器探头连接光纤20，9是电源连接端子和放大单元讯号输出端子，6是吹气管，7是吹气管在喷嘴8的开口。

电源为220V交流电源，给放大单元以及下文所述的保护装置供电。吹气管接工厂仪表气源，气压约2.5～6KG。干燥、洁净的气流经吹气管到达喷嘴，气流经喷咀劈开二冷区的雾状水汽及铸坯上的水膜。使光纤式测温传感器的光路由洁净、干燥的气流吹扫直至铸坯表面，从而测得了铸坯的准确温度。探测到其前方目标的温度后，经放大单元输出的讯号送达工厂的控制室，由控制室的计算机处理并反馈到冷却水控制装置，以此控制铸坯表面温度。温度传感器为红外传感器，放大单元与其配套，和光纤一样可由市场购置。对它们没有严格限制。本发明优选光纤式红外温度传感器，因为光纤式红外传感器最适合二冷区空间狭小不便安装稍大的测温装置的特点，其次是光纤式探头可抗200℃的高温，光纤还保证了测知的讯号通过光纤传输几乎不衰减，从而得到准确的温度。为操作方便，可将箱体外的吹气管与光纤和喷嘴固定在一起。

图3是本发明测温装置另一个实施方案的示意图，其中在箱体内增加了放大单元的保护装置，可选地增加压力显示和报警装置。所述保护装置的原理就是将箱体内吹气管接一个三通14，由电磁阀11控制三通。当吹气管内的气体在箱体内温度过高时，电磁阀打开三通中通向箱体内的气路，将气体引入箱体降温；反之关断三通。当然，通向箱体内的气体无需太多，只要能够降温即可。这个气量可由该气路的管径或该气路出口直径或者安装一个阀门来调节。在有洁净、干燥仪表气体高速流过箱体内时，可避免放大单元的过热损伤和性能不稳。电磁阀与热电偶12构成一个简单的闭环控制电路，当热电偶测出箱体内温度过高例如超过50℃时，控制电磁阀打开三通引入气体。这种简单控制电路是本领域技术人员熟知的，无需赘述。可选地在箱体内吹气管上连接压力显示器如压力表13和报警装置15，当压力低于2.5Kg时报警，让工厂控制室指挥气泵房排除障碍，保证气压。

图4是本发明测温装置优选实施方案的示意图，其中用一个口径较大的吹气管6将箱体外的光纤包围，前方连接一个有后接口16的喷嘴，这样具有更强的保护功能。所述的箱体外吹气管可以是任何套管，只要能够在二冷区工作就行。为方便操作，优选金属软管或柔性波纹管；而箱体内的吹气管为金属硬管例如铜或铝或者不锈钢管。吹气管与光纤的连接并不困难，例如可制作一个三通接头，一头接光纤，一头接箱体内金属吹气管，另一头接箱体外的口径较大的吹气管，然后将该接头固定在箱体的吹气管出口3处。当然，接头内和/或外的连接还需要垫圈，密封圈等。这种接头的制作并不困难，工厂内的一般技工完全可以办到。为保护金属软管，可在其外包围一层金属编织物。在有洁净、干燥仪表气体高速流过吹气管时，不但可保护光纤、光纤探头不受外力撞击，不受二冷区水雾侵蚀，还可防止二冷区的热辐射导致光纤、光纤探头过热，避免光纤探头的损坏和性能不稳。

对所述金属没有严格限制，一般优选铜，铝或不锈钢，以便防止锈蚀。当然，这些金属硬管完全可以用硬质塑料管代替，例如聚乙烯，聚苯乙烯，聚酯类等等。使用塑料制品仍然属于本发明范围。

通过上面详述，显而易见，本发明有以下优点：

1.在连铸二冷区采用耐高温、柔性连接的光纤探头及气体吹扫方式，克服了现场装置密集，空间狭小的难题，实现了对小目标的准确测温目的。

2.采用本发明光纤式测温装置具有柔性保护和传感器光路吹扫作用，排除了水雾散射对传感器聚集红外能量的影响，高温对光纤探头的热辐射和钢坯表面冷却水所形成水膜的干扰，还有氧化铁皮对测量的障碍，从而能采集到钢坯的真实温度。

3.选用特殊界定的短波红外光谱探头，提高了抗水汽干扰的能力和测量的准确性和稳定性。柔性保护作用的金属软管及可控温的控制箱，保证了光纤式红外传感器将采集到的讯号传送到在远距离的控制箱放大单元。

4.在控制箱中设计了用洁净空气内部吹扫和防过热装置，保证了放大单元正常工作。

通过本发明的装置，攻克了测量二冷区钢坯真实温度的技术难题。以科学真实的数据提供给连铸工艺控制，从而保证了钢坯的产量和质量。

显而易见，本发明装置还可用于其他金属的铸造和轧制，例如铜或铝。

上面叙述了本发明，本领域技术人员可作各种变化或改良而并不背离本发明精神范围。例如压力表用流量计代替，热电偶用可视测温仪器代替，箱体形状尺寸的变换等等。

Claims

1.一种测温装置，包括箱体，电缆，温度传感器探头，吹气管，箱体有气管的进口和出口，箱体外部分的吹气管还可被套管包围，电源连接端子，其中电缆连接温度传感器，进一步包括保护装置，其特征在于吹气管通过箱体连到喷嘴，喷嘴位于温度传感器前方。

2.根据权利要求1的测温装置，其特征在于所述保护装置包括热电偶和电磁阀，电磁阀连接箱体内的所述吹气管，还可包括压力表和压力传感器。

3.根据权利要求1的测温装置，其特征在于所述温度传感器是光纤式红外传感器。

4.根据权利要求3的测温装置，其特征在于所述光纤式红外传感器位于该装置外的所述吹气管内。

5.根据权利要求3的测温装置，其特征在于所述吹气管与所述光纤式温度传感器被所述套管包围连在一起。

6.根据权利要求5的测温装置，其特征在于所述套管是金属软管。