[实用新型]一种测量连铸板坯表面温度的多点红外辐射测温装置

说明书

本实用新型属于测控设备技术领域，具体涉及一种测量连铸板坯表面温度的多点红外辐射测温装置，包括水冷梁、光纤式双色红外辐射测温仪、水冷却管路、空气吹扫附件、PLC控制器和监控电脑，本实用新型选用光纤式双波长红外辐射测温仪可以解决铸坯表面有氧化铁皮遮挡、测量光路内有大量水蒸汽及铸坯表面覆盖水膜时对红外辐射测温仪准确性的干扰影响，保证整机测量精度达到±1%FS，采用冷却水水冷梁结构保护红外辐射测温光纤组件，使其在连铸二冷区区内耐受的最高环境温度可达400℃，解决了光纤在高温环境长期运行时使用寿命急剧缩短的问题，采用压缩空气吹扫的方法能减少红外辐射测温仪测量光路内水蒸汽对测量精度的干扰影响。

技术领域

本实用新型属于测控设备技术领域，具体涉及一种测量连铸板坯表面温度的多点红外辐射测温装置。

背景技术

炼钢板坯连铸工艺中二冷区冷却强度直接决定了铸坯在凝固过程中的冷却效果和内部凝固行为，是铸坯内部质量控制的关键环节。近年来，随着各冶金企业开发新品种钢的力度不断增加，常规钢种连铸二冷区冷却控制模型难以适应新钢种铸坯拉制的要求，因此如何在连铸过程中通过对连铸板坯表面温度的准确测量，实时反映出二冷区各冷却区冷却强度的变化，将铸坯控制在最佳的热状态，进而开发出能够满足新钢种铸坯生产需要的二冷区冷却模型具有十分重要的意义。

国内外目前在二冷区板坯测温技术主要包括热电偶接触测温技术、电荷耦合元件（charge-coupled device，CCD）阵列彩色摄像机热成像技术和红外辐射测温技术。通常热电偶接触测温采用多只热电偶组成环形测温仪安装于连铸机支承辊上，由于热电偶测量滞后时间较长，且其难以解决氧化铁皮对测温准确性的影响，冷却水喷射至电偶头部是也会造成较大测量误差。也有采用CCD阵列彩色摄像机进行二维图像处理的方式，但其长期应用于连铸机二冷区高温、高水蒸汽环境中极易损坏，且其测量铸坯宽度有限，难以适应连铸机随时变换铸坯宽度的生产实际条件。红外辐射测温技术则大多采用峰值检测器测量最高温度以避免氧化铁皮遮挡影响，或采用机械装置刮去氧化铁皮的方式，近年来更多的是使用带吹扫的水冷光导纤维探头靠近铸坯测量的方法，以避免水蒸汽的影响，但在实际应用中主要存在以下问题：

1、采用单探头红外辐射高温计只能测得板坯表面单一测温点位置的温度变化，难以对板坯横向表面温度分布进行全面检测，因而无法对二冷区各段冷却强度进行准确判断。

2、选用的红外辐射测温仪或分布红外高温计均采用单波长测温原理，为保证测量准确性必须被测物全部充满测温仪视场，在实际测量中铸坯表面氧化铁皮的干扰影响难以克服，导致测量失准。

3、由于铸坯生产时高温辐射，接近铸坯面1000mm内的辐射高温达到400℃左右，且测温仪周边环境有量水蒸汽，超过常规红外测温仪适用的环境温度及湿度指标，因此即使采用传统的分体式光纤红外测温仪，其光纤在此温度下长期运行也极易老化、损坏，难以做到长寿命、可靠运行。

4、采用横向扫描的测量方法，其旋转云台在二冷区高温、高湿恶劣环境中故障率高，且扫描间隔也会对测温数据连续性造成影响。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的问题及不足，本实用新型提供一种测量连铸板坯表面温度的多点红外辐射测温装置。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：