一种感应熔炼用多级变径红外测温装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种感应熔炼用多级变径红外测温装置，包括红外测温探头、视窗、多级红外测温管和固定装置；所述红外测温探头用以产生测温用的红外光线，所述视窗用以保持真空密封并使所述红外光线通过，所述多级红外测温管使红外光线通过、聚焦且形成照射于待测温目标上的光斑，并且对测温过程中产生的烟尘和/或蒸汽进行沉积和/或排出；所述多级红外测温管包括多级结构，所述多级结构的至少一级包括位于一端的宽径部和位于另一端的小孔；所述固定装置用以将所述红外测温装置固定，使测温用红外光线形成的光斑照射于待测温目标上。本实用新型专利技术不同于传统的手持式红外测温装置，采用固定且多级结构连接的方式，使得灰尘和蒸汽在上升过程中沉积在多级红外测温管的内壁上，防止附着在测温口的玻璃窗口上，可实现实时、连续、精确测温。

A multilevel variable diameter infrared thermometer for induction melting

The utility model discloses a multistage adjustable infrared temperature measuring device for induction melting, including infrared probe, infrared window, multi tube and fixing device; to produce infrared light for temperature measurement with the infrared probe, the windows to keep the vacuum seal and the infrared light through the multi-stage the infrared light through the infrared temperature measuring tube, and the formation of radiation to be focused on the target spot temperature, and on dust produced in the process of temperature measurement and / or vapor deposition and / or discharge; the multistage infrared temperature measurement tube includes a multilevel structure, the hierarchical structure including at least one level at one end of the width of the Department and on the other end of the hole; the fixing device for the infrared temperature measurement device is fixed, the temperature formed by infrared light irradiation on the spot to be the target temperature. The hand-held infrared temperature measuring device of the utility model is different from the traditional, fixed and multistage structure is connected in a way that makes the dust and steam rising process in the deposition in the inner wall of multistage infrared temperature measurement tube, prevent the adhesion in the temperature mouth on the glass window, can achieve real-time, continuous and accurate temperature measurement.

【技术实现步骤摘要】
一种感应熔炼用多级变径红外测温装置
本技术属于铸造设备
，尤其是涉及一种感应熔炼用多级变径红外测温装置及测温方法。
技术介绍
真空感应熔炼技术由于效率高、耗能少，且具有强烈的电磁搅拌作用有利于消除成分偏析，近年来广泛应用于镍基高温合金、钛合金、不锈钢、超高强度钢等特种合金材料的生产。真空感应熔炼过程中，通常要在高温高真空高搅拌的条件下对合金液进行精炼，且要控制合适的浇注温度。因此，实现合金熔体温度的精确测量，对实现最终合金组分的高纯净度与高准确度都起着关键的作用。当前感应熔炼中，通常采用的测温方法是利用带保护套管的热电偶对熔融的合金液进行接触式测温，这种方法存在三个问题，其一，热电偶伸入合金液中，感知钢水的温度需要一定的时间，无法快速响应测温，影响生产效率；其二，高温下热电偶保护套管不可避免的会与合金熔体发生反应，尤其真空感应熔炼高熔点或者含高活性合金时，高温下热电偶保护套管与熔体的反应产物作为杂质影响合金液的纯净度，严重影响合金质量；其三，由于真空感应熔炼伴随着产生强大的电磁场，处于感应线圈上方的热电偶所产生的热电势不可避免地受到该强大电磁场的影响，熔体温度难以准确测量。因此，采用热电偶无法实现快速、长时、连续的测温。红外测温是一种非接触式的测温方式，可以避免以上问题。但是，目前传统采用的手持式红外测温仪并不适合应用于真空感应熔炼中，主要问题在于：首先，手持式红外测温仪测温点为人为控制，测温点不稳定，产生的误差大；其次，由于需要人为手持红外测温仪，所以无法实现连续测量；最后，红外测温易受周围环境的影响，而真空感应熔炼在高温高真空条件下对合金进行熔炼，合金熔体的气化、挥发以及工作介质在高温下产生的烟气等，会使得熔炼坩埚附近产生大量的尘土烟气，这些物质通常很容易附着在红外测温仪测温口的玻璃窗口上，从而对测温的准确性产生很大的影响。目前有些红外测温仪通过吹扫的方式消除烟气影响，但该方式同样不适合用于真空感应熔炼，首先吹扫的效果并不稳定，其次吹扫出的气体必然会对待测温的合金熔体表面温度产生影响，导致其温度下降，测温不准确。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供了一种感应熔炼用红外测温装置及测温方法。本技术完整的技术方案包括：一种红外测温装置，包括红外测温探头、视窗、多级红外测温管和固定装置；其特征在于，所述红外测温探头用以产生测温用的红外光线，所述视窗位于红外测温探头前方；所述多级红外测温管使红外光线通过、聚焦且形成照射于待测温目标上的光斑，并且对测温过程中产生的烟尘和/或蒸汽进行沉积和/或排出；所述多级红外测温管包括多级结构，所述多级结构中的至少一级结构包括位于一端的宽径部和位于另一端的小孔；所述固定装置用以将所述红外测温装置固定。优选的，所述的红外测温装置为感应熔炼用红外测温装置，尤其为真空感应熔炼用红外测温装置。优选的，所述的多级红外测温管包括自下而上的三级结构，第一级结构与第二级结构上端为直径变大的宽径部，第二级结构与第三级结构的下端为直径变小的窄径部，窄径部下端开有小孔；第一级结构上端的宽径部通过连接块与第二级结构下端的窄径部连接，且第一级结构的宽径部与第二级结构的窄径部之间留有烟气通道，第二级结构上端的宽径部通过连接块与第三级结构下端的窄径部连接，且第二级结构的宽径部与第三级结构的窄径部之间留有烟气通道。优选的，各级结构各自的长度设计使红外测温探头产生的光线在对焦时使得焦点位于中间一级结构的下方小孔处。优选的，所述的多级红外测温管外设有波纹管，所述的波纹管位于上法兰和下法兰之间，所述的上法兰和下法兰通过双头螺栓与上螺母实现固定，并可通过螺母的位置调整实现波纹管的倾斜度调整。优选的，所述的第一级结构下端与挡板连接，所述挡板用以防止烟尘和/或蒸汽由波纹管和多级红外测温管之间的间隙进入，并沿烟气通道进入多级红外测温管内部。优选的，所述的红外测温装置通过固定装置固定于真空感应熔炼炉的炉体法兰上。利用所述的红外测温装置进行测温的方法，其特征在于，在真空感应熔炼的过程中，打开红外测温探头，对熔炼过程进行实时连续测温，感应熔炼过程产生的灰尘和蒸汽从多级红外测温管的第一级结构的下端小孔进入，并在上升过程中部分沉积在多级红外测温管内壁中，并上升到宽径部处时被大部分排出，剩余的少量灰尘和蒸汽依次进入第二、三级结构，并分别同样经历上述过程被沉积和排除。本技术相对于现有技术的优点在于：1.本技术针对感应熔炼中出现的灰尘和蒸汽，采用多级结构连接的方式，使得灰尘和蒸汽在上升过程中沉积在多级红外测温管的内壁上，防止附着在测温口的玻璃窗口上，从而实现连续、精确测温。2.多级结构采用下部窄径，上部宽径部，使灰尘和蒸汽通过沉积在内壁上，并通过宽径部与窄径部之间的通道排出，有效提高了灰尘和蒸汽的沉积效率。3.多级结构采用合理的长度、内径、孔径的设计方式，使红外测温探头在对焦时能准确对准小孔处，防止红外测温斑点被多级红外测温管挡住，提高了测温准确性。4.将传统的手持式红外测温装置改为固定式，采用合理巧妙的机械结构，将红外测温装置固定在真空感应炉炉盖上，测温点稳定，可实现高灵敏度的连续测温，不仅提高了测温的稳定性，还延长了测温仪的寿命。5.通过上下法兰之间双头螺栓与上螺母位置调整实现波纹管9的倾斜度的变化，保证了红外测温斑点可以落在熔炼坩埚的中央位置。6.采用本技术测温装置可实时、连续监控，测温响应速度快，可显著提高工业生产的工作效率，有利于控制真空感应熔炼合金成分的精确化和纯净化。附图说明图1为本技术公开的感应熔炼用红外测温装置结构示意图。图2为本技术多级红外测温管宽径部和窄径部连接的结构示意图。1.六角螺母2.挡板3.多级红外测温管3A.宽径部3B.窄径部3C.烟气通道3D.连接块3E.焊接处13F.焊接处24.下螺母5.垫圈6.下密封圈7.下螺钉8.下法兰9.波纹管10.双头螺栓11.上法兰12.上螺母13.内螺钉14.上螺钉15.上密封圈16.玻璃视镜17.红外测温探头18.红外探头法兰19.炉体法兰具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步说明。如图1所示，一种感应熔炼用红外测温装置，包括红外测温探头17，所述的红外测温探头17安装于红外探头法兰18上，红外探头法兰18通过上螺钉14与上法兰11连接，红外探头法兰18与上法兰11之间固定有玻璃视镜16，玻璃视镜16与红外探头法兰18和上法兰11之间分别设有密封圈15，上法兰11和下法兰8之间设有波纹管9，以及位于波纹管9内的多级红外测温管3，所述的多级红外测温管3的窄径部3B伸出波纹管9和下法兰8，通过六角螺母1与挡板2连接，所述挡板用以防止烟尘和/或蒸汽由波纹管和多级红外测温管之间的间隙进入，并沿烟气通道进入多级红外测温管内部。上法兰11和下法兰8外侧通过双头螺栓10与上螺母12实现固定，并可通过螺母的位置调整实现波纹管9的倾斜度调整；下法兰8通过下螺母4、下螺钉7和垫圈5实现与炉体法兰19的固定，下法兰8和炉体法兰19之间有下密封圈6。所述的多级红外测温管3包括自下而上的三级结构，根据所用红外测温仪特性，其中下部的第一级结构长度可以为163mm，中间的第二结构可以长度为60mm，上部的第三级结构长度可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应熔炼用多级变径红外测温装置，包括红外测温探头、视窗、多级红外测温管和固定装置；其特征在于：所述红外测温探头用以产生测温用的红外光线，所述视窗位于红外测温探头前方，并使所述红外光线通过；所述多级红外测温管使红外光线通过、聚焦且形成照射于待测温目标上的光斑，并且对测温过程中产生的烟尘和/或蒸汽进行沉积和/或排出；所述多级红外测温管包括多级结构，所述多级结构中的至少一级结构包括位于一端的宽径部和位于另一端的小孔；所述固定装置用以将所述红外测温装置固定。

【技术特征摘要】
1.一种感应熔炼用多级变径红外测温装置，包括红外测温探头、视窗、多级红外测温管和固定装置；其特征在于：所述红外测温探头用以产生测温用的红外光线，所述视窗位于红外测温探头前方，并使所述红外光线通过；所述多级红外测温管使红外光线通过、聚焦且形成照射于待测温目标上的光斑，并且对测温过程中产生的烟尘和/或蒸汽进行沉积和/或排出；所述多级红外测温管包括多级结构，所述多级结构中的至少一级结构包括位于一端的宽径部和位于另一端的小孔；所述固定装置用以将所述红外测温装置固定。2.根据权利要求1所述的一种感应熔炼用多级变径红外测温装置，其特征在于，所述的红外测温装置为真空感应熔炼用红外测温装置。3.根据权利要求1或2所述的一种感应熔炼用多级变径红外测温装置，其特征在于，所述的多级红外测温管包括自下而上的三级结构，第一级结构与第二级结构上端为直径变大的宽径部，第二级结构与第三级结构的下端为直径变小的窄径部，窄径部下端开有小孔；第一级结构上端的宽径部通过连接块与第二级结构下端的窄径部连接，且第一级结构的宽径部与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张花蕊，张虎，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：北京,11