[发明专利]连铸坯表面温度测量方法及装置

权利要求书

1.一种连铸坯表面温度测量装置，包括：热像仪、红外测温仪、机械扫描机构、图像与数据处理系统；所述热像仪、红外测温仪和机械扫描机构分别与所述图像与数据处理系统相连接；所述红外测温仪安装在所述机械扫描机构上，对铸坯表面进行扫描测温；所述热像仪对铸坯表面一定范围热成像测温。

2.根据权利要求1所述的连铸坯表面温度测量装置，其特征在于：所述热像仪单个像素的空间分辨范围满足0.5mm～10mm。

3.根据权利要求1所述的连铸坯表面温度测量装置，其特征在于：所述图像与数据处理系统中设有连铸坯表面温度模型计算模块。

4.根据权利要求1所述的连铸坯表面温度测量装置，其特征在于：所述热像仪安装在热像仪冷却护套内，冷却护套内通入冷却气体。

5.根据权利要求4所述的连铸坯表面温度测量装置，其特征在于：所述热像仪冷却护套前端装有静电静压防尘罩。

6.根据权利要求5所述的连铸坯表面温度测量装置，其特征在于：所述静电静压防尘罩为圆锥筒形，静电静压防尘罩内侧每隔30mm～50mm焊接一个防尘栅，防尘栅高度为5mm～10mm。

7.根据权利要求1所述的连铸坯表面温度测量装置，其特征在于：所述红外测温仪安装于防尘冷却护套内，防尘冷却护套前端为防尘管，防尘管长度和内径之比大于10。

8.一种连铸坯表面温度测量方法，包括步骤：

(1)通过一种连铸坯表面温度测量装置测量连铸坯表面温度，所述连铸坯表面温度测量装置包括热像仪、红外测温仪、机械扫描机构、图像与数据处理系统；所述热像仪、红外测温仪和机械扫描机构分别与所述图像与数据处理系统相连接；所述红外测温仪安装在所述机械扫描机构上；

(2)所述热像仪对铸坯表面一定范围热成像测温；

(3)所述图像与数据处理系统基于铸坯凝固传热模型和连铸工艺参数或基于测量温度的统计模型计算获得铸坯表面温度的模型值；然后用模型计算值对热像仪采集的铸坯表面热图像温度值进行比较滤波，即所述图像与数据处理系统在铸坯表面热图像中选取氧化皮影响尽可能小的点的温度数据，与铸坯表面温度模型计算分布曲线进行比较，并取二者差值相对最小的N个值进行滤波，确定铸坯表面温度测量值；N的取值随铸坯被测截面长短而不同；

(4)所述红外测温仪在机械扫描机构带动下扫描测量在热像仪测量区域范围内或相邻区域内铸坯表面某些点温度值，这些点的温度值传入上述图像与数据处理系统，并与铸坯表面热图像相应位置的温度值比较，取红外测温仪在氧化皮影响最小的点上的温度值作为热像仪热图像测量值的修正值。

9.根据权利要求8所述的连铸坯表面温度测量方法，其特征在于：所述热像仪获取的铸坯表面热图像由面阵传感器直接获取，或由线阵传感器采集拟合获得，线阵图像采样率大于1帧每秒，小于80帧每秒。

10.根据权利要求8所述的连铸坯表面温度测量方法，其特征在于：所述热像仪具有环境温度测量传感器，计算修正热像仪的温度漂移；所述红外测温仪具有环境温度传感器，补偿红外测温仪测量温度的漂移。