CN2786670Y - 连铸结晶器摩擦力在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
一种连铸结晶器摩擦力在线监测装置，其特征是包括装于中控室的上位工控机、无源/有源信号转换器、装于现场电气控制柜的功率变送器、信号预处理器、A/D转换器和下位工控机，功率变送器通过电缆连接结晶器振动电机的变频器输出端来采集振动电机输入功率信号，功率变送器输出信号接信号预处理器，同时无源/有源信号转换器转换得到的空振脉冲信号也输入信号预处理器，信号预处理器连接A/D转换器，A/D转换器连接下位工控机，下位工控机经计算处理，输出振动功率、振频和摩擦力数据通过通讯卡传输给上位工控机。本实用新型远离结晶器工作区，不受高温等环境和操作的影响，安装和拆卸方便，监测灵敏度较高，易于在生产上长期连续在线监测。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及连铸结晶器摩擦力的在线监测装置
(二)背景技术
钢水在连铸结晶器内的传热行为和润滑行为对于铸坯的质量以及连铸过程的顺行是至关重要的。摩擦力的监测几乎是铸坯润滑状态直接观察的唯一有效手段，通过对结晶器内摩擦力的研究，已开发出监测摩擦力的方法和装置有：(1)加速度测量仪，如JP1018553通过测量结晶器振动系统中连杆机构上的载荷和铸坯的拉速变化值来计算摩擦力；(2)测力计，00105382.5是德国SMS舒路曼-斯玛公司在采用液压振动系统的结晶器情况下，利用一预定频率记录下所有振动缸的压力以及压力所属活塞的行程，根据这些数据计算出作用于坯壳和结晶器之间的瞬时摩擦力；JP2000317596是通过测量液压振动系统的液压缸的活塞上升时的压力来计算铸坯与结晶器之间的摩擦力；(3)电阻应变片仪和负载元件法，JP62286656通过比较正弦振动的结晶器振速的波型变化量，即比较拉坯时和空振时的振动速度波型的差值，来换算成摩擦力，JP61279350测量结晶器内表面附近的温度，来计算摩擦力；(4)用直流元件测量法，JP7108359是用直流元件测量拉坯过程中的铸速的变化值来换算成拉坯阻力。上述的测量方法和装置有的过于复杂，有的因在结晶器本体上测量，影响操作，或难以维护，有的监测灵敏度较低等。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于提供一种连铸结晶器摩擦力在线监测装置，该监测装置远离结晶器工作区，不受高温等环境和操作的影响，安装和拆卸方便，监测灵敏度较高，易于在生产上长期连续在线监测。
本实用新型是这样实现的：一种连铸结晶器摩擦力在线监测装置，其特征是包括装于中控室的上位工控机、无源/有源信号转换器、装于现场电气控制柜的功率变送器、信号预处理器、A/D转换器和下位工控机，功率变送器通过电缆连接结晶器振动电机的变频器输出端来采集振动电机输入功率信号，功率变送器输出信号接信号预处理器，同时无源/有源信号转换器转换得到的空振脉冲信号也输入信号预处理器，信号预处理器连接A/D转换器，A/D转换器连接下位工控机，下位工控机经计算处理，输出振动功率、振频和摩擦力数据通过通讯卡传输给上位工控机。
上述的连铸结晶器摩擦力在线监测装置，所述信号预处理器包括放大电路和过滤电路。
本实用新型的工作原理是测定振动电机为克服拉坯阻力所消耗的输入电功率，即实时采集到的拉坯时电机最大功率与铸机空振时电机最大功率之差值为拉坯阻力的消耗功率。，因此测得铸机在拉坯与空振时的电机最大功率，通过计算，可得出在连铸过程中结晶器壁与坯壳之间的摩擦力。空振功率指在铸机开浇之前进行的空振时所采集的功率，本装置是连续不断地在线监测，自动判别拉坯、空振和停机。本实用新型通过电缆连接振动电机变频器输出端，监测装置远离结晶器工作区，不受高温等环境和操作的影响，安装和拆卸方便，监测灵敏度较高，易于在生产上长期连续在线监测。
(四)附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型连铸结晶器摩擦力在线监测装置结构框图；
图2为连铸结晶器摩擦力在线监测装置电气原理图。
图中：1功率变送器(即传感器)，2信号预处理器，3A/D转换器，4下位工控机，5上位工控机，6无源/有源信号转接器，7空振脉冲信号。
(五)具体实施方式
参见图1、图2，一种连铸结晶器摩擦力在线监测装置，包括装于中控室的上位工控机5、无源/有源信号转换器6、装于现场电气控制柜的功率变送器1、信号预处理器2、A/D转换器3和下位工控机4。第一功率变送器1和第二功率变送器1装设在结晶器振动台传动电机的矢量调速系统用晶体管逆变器主回路U、V、W变频输出端线路上，检测振动电机的输入功率。由中控室的操作控制开关发出的无源接点信号经无源/有源信号转换器6转换得到有源信号，该有源信号为空振脉冲信号7，用于空振自动识别。两个功率信号和一个空振脉冲信号经过信号预处理器2的放大电路和过滤电路处理后输出给A/D转换器3，输入至下位工控机4。下位工控机4采集由功率变送器1获得的模拟信号，经计算处理，输出的振动功率、振频和摩擦力数据通过486通讯卡传输至上位工控机5，上位工控机5安置在连铸中控室。
本实用新型可有效监测漏钢以及铸坯质量的异常事件的发生、结晶器更换台的运行状态，为防止漏钢事故的发生提供了可能采取适时防范措施的机会，为合理使用结晶器更换台提供了有效的依据。
Claims (2)
1.一种连铸结晶器摩擦力在线监测装置，其特征是包括装于中控室的上位工控机、无源/有源信号转换器、装于现场电气控制柜的功率变送器、信号预处理器、A/D转换器和下位工控机，功率变送器通过电缆连接结晶器振动电机的变频器输出端来采集振动电机输入功率信号，功率变送器输出信号接信号预处理器，同时无源/有源信号转换器转换得到的空振脉冲信号也输入信号预处理器，信号预处理器连接A/D转换器，A/D转换器连接下位工控机，下位工控机经计算处理，输出振动功率、振频和摩擦力数据通过通讯卡传输给上位工控机。
2.根据权利要求1所述的连铸结晶器摩擦力在线监测装置，其特征是信号预处理器包括放大电路和过滤电路。
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