[实用新型]结晶器铜管非接触式连续锥度检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测设备，具体涉及一种结晶器铜管非接触式连续锥度检测装置。

背景技术

结晶器的传热是控制连铸坯产量和质量的关键所在。在结晶器铜管中，钢水由于受到冷却而形成一定形状的坯壳，随着铸坯不断下移，温度不断下降而收缩，在结晶器与坯壳之间形成间隙，称气隙。由于气隙的存在降低了冷却效果，同时如果坯壳过早地脱离结晶器内壁，在钢水静压力作用下坯壳会产生变形。因此结晶器铜管的内腔要有锥度，而且是上大下小的倒锥度以减少气隙。

锥度的大小必须合适，原则是结晶器铜管内腔形状与凝固坯壳收缩规律相一致，以减少气隙热阻。如果铜管锥度曲线与设计曲线不相符或者在长期使用过程中由于高温钢水的磨蚀而发生了较大的变化，不但会影响钢坯的产量和质量，甚至会造成漏钢等严重的生产事故，因此锥度的检测就成为钢坯生成过程中必不可少的一个环节。

结晶器铜管的锥度检测就是绘制出铜管内径在不同位置的变化曲线，锥度检测的目的和意义在于：

1、对于新进铜管，可以检测其实际锥度曲线是否需设计锥度曲线相符；

2、对于在线铜管，可以检测其在长期使用过程中由于高温钢水的不断磨蚀而产生的锥度变形情况，及时发现并停止使用锥度已变形致不宜使用的铜管。

现有的结晶器铜管锥度检测装置一般采用倾角传感器或机械位移传感器检测铜管内壁位移值，铜管时间或推杆刻度标记确定检测体的位置值。这种结构虽然简单，但在使用过程中却存在一些问题：

1、倾角传感器需要将角度值转换为位移值，转换过程中容易产生测量误差；机械位移传感器在使用过程中，传感器测量头要一直与被测的铜管内壁接触，长期使用后容易造成传感器的磨损；

2、检测体的位置无法精确确定；在检测过程中，操作人员推动推杆带领检测体在铜管内腔移动，现有的检测方法通常采用两种方法确定检测体的当前位置值：1）在推杆上做固定刻度，每经过一固定刻度之后，操作人员停下来手动触发测量读取测量体当前位置铜管内径值；2）通过固定的时间间隔读取测量体检测到的铜管内径值。这两种方法都无法很好满足实际使用需求，第一种方法中，到达固定刻度值后，操作人员必须停下来进行测量触发，无法实现连续测量；第二种方法可以实现连续测量，但由于操作人员推动推杆的速度是不固定且无法测量，在时间固定而速度不确定的情况下，固定时间间隔内的位移值是无法确定的，因此推杆的实际位置值是不准确，也就无法精确绘制铜管的锥度曲线。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结晶器铜管非接触式连续锥度检测装置，它可以实现结晶器铜管非接触连续锥度检测。

为解决上述技术问题，本实用新型结晶器铜管非接触式连续锥度检测装置的技术解决方案为：

包括检测体，检测体连接推杆的一端，推杆的该端设置有定位销；推杆的另一端设置有按钮；按钮通过信号线连接控制器；检测体的顶部和底部分别设置有运动滚轮；底部运动滚轮上设置有编码器，编码器与运动滚轮同轴安装并跟随运动滚轮行进中的转动而旋转；检测体上设置有三个激光位移传感器，激光位移传感器在测量过程中跟随推杆在结晶器铜管内腔向前移动检测各个位置值铜管内腔的径值变化；激光位移传感器和编码器分别通过信号线连接数据采集卡，数据采集卡通过信号线连接控制器。

所述编码器是旋转增量式光电编码器。

本实用新型可以达到的技术效果是：

本实用新型采用旋转增量光电编码器检测推杆的位置，并采用定位销定位、按钮触发的方法确定测量位置的起始基准值，能够准确检测出推杆的位置，从而能够绘制出正确反映铜管内腔实际锥度变化的锥度曲线。

本实用新型的测量精度高，测量精度可以达到0.061mm；传感器输出的是位移信号，无需计算即可测量出位移值。

本实用新型的重复精度高，重复精度值为2μm；响应速度快，最快响应速度为4Ks/S；可靠性高，测量过程中传感器与被测物体无接触，因此测量安全可靠，测量装置使用寿命长。

本实用新型采用三个传感器同时测量，检测铜管同一侧面不同位置的径值变化，能够更加全面、完整反映铜管的锥度变化。

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详细的说明：

图1是本实用新型结晶器铜管非接触式连续锥度检测装置的示意图；

图2是本实用新型的工作原理图。

图中附图标记说明：

1为按钮，           2为推杆，

3为定位销，         4为检测体，