一种渣层厚度测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种渣层厚度测量装置及方法，属于冶金技术领域，解决了现有技术中渣层厚度测量准确性低、安全性差和劳动强度大的问题。本发明专利技术包括吹气杆、悬臂、旋转臂、探头、控制器和主控计算机；悬臂的一端与旋转臂的上端连接，吹气杆设在悬臂的另一端，探头、控制器分别与主控计算机连接；探头用于扫描待测容器内的液面高度图像；控制器用于控制悬臂和旋转臂的运动，使吹气杆能够运动到待测试位置；主控计算机用于图像处理及控制命令的输入。本发明专利技术采用控制器调整吹气杆的位置，通过探头摄取液面高度图形并由主控计算机对图像处理得到渣层厚度，减少了人为误差，提高了测量准确度，同时降低了工人的劳动强度，提高了作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种渣层厚度测量装置及方法
本专利技术涉及冶金
，尤其涉及一种渣层厚度测量装置及方法。
技术介绍
火法冶金中，铁矿物在高温下融化成铁水的同时矿石中的一些杂质形成不融化的废渣，在钢铁生产中称为铁渣，铁渣漂浮在铁水上方。铁水含渣量大，不利于转炉冶炼，在转炉冶炼过程中容易出现溢渣、喷溅等问题，不利于指标控制及安全生产，从安全生产及经济生产角度考虑，需控制铁水含渣量。因此，需要对铁水的含渣量进行检测。随着现代工业生产规模的扩大，对钢铁品种和质量的要求也在不断提高。为了严格控制产品质量，冶金过程中的质量控制显得尤为重要。在转炉倒钢过程中，下渣量的多少影响了后续造渣和精炼过程。因此，需要对下渣量有一个量化的数值以指导后续生产。因此，需要对钢水的含渣量进行检测。现有技术中，无论是对铁水中的含渣量还是对钢水中的含渣量进行测量，通常是依靠人工完成。由于工人的操作经验的差异，在对含渣量测量过程中操作的规范性将直接影响着测量的准确性和工人的人身安全，而且人工测量都是测量一个点，测量准确性较低；同时人工在测量过程中的准备、测量等工序均需要与高温的钢包接触，工作环境差，劳动强度大、安全性差。综上可知，现有技术中的渣层厚度测量装置和方法，测量精准度需要进一步提高，劳动力有待进一步解放。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种渣层厚度测量装置及方法，用以解决现有技术中渣层厚度测量准确性低、安全性差和劳动强度大的问题。一方面，本专利技术提供了一种渣层厚度测量装置，包括吹气杆、悬臂、旋转臂、探头、控制器和主控计算机；悬臂的一端与旋转臂的上端连接，吹气杆设在悬臂的另一端，探头、控制器分别与主控计算机连接；探头用于扫描待测容器内的液面高度图像；控制器用于控制悬臂和旋转臂的运动，使吹气杆能够运动到待测试位置；主控计算机用于图像处理及控制命令的输入。进一步，渣层厚度测量装置还包括支撑架，支撑架的一端与所述悬臂连接，另一端固定所述探头。进一步，所述支撑架能够随旋转臂发生0～180°的摆动。进一步，所述探头为激光探头，能够扫描吹气杆在待测容器内形成的液面图像。进一步，所述悬臂包括导轨部、旋转轨和固定器，导轨部一端与旋转臂连接，另一端为自由端，旋转轨设在导轨部的自由端上，固定器设在旋转轨上。进一步，所述固定器与吹气杆的上端连接。进一步，所述旋转轨能够在导轨部的圆环部上做360°旋转运动；所述固定器沿旋转轨做直线运动。另一方面，本专利技术提供了一种渣层厚度测量方法，使用上述的渣层厚度测量装置，步骤包括：调节吹气杆至待测容器位置；固定器使吹气杆的下端移动至待测液面上方，吹气杆对液面吹气；探头摄取液面图像，主控计算机基于摄取的液面图像获得渣层厚度。进一步，所述方法还包括步骤：控制器使旋转臂转动将悬臂移离待测容器上方，渣层厚度测量装置复位等待下次测量。进一步，吹气杆的下端距待测液面的高度为0＜h≤200mm。进一步，吹气杆对液面的吹气压力为0.2～1.5MPa。与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：(1)本专利技术的测量装置通过控制器控制旋转臂和悬臂的运动，进而对吹气杆的位置进行控制，探头摄取吹气杆在待测容器内形成的液面图像，主控计算机进行液面图像处理即可获得渣层厚度，减少了人为误差，提高了测量准确度；且在传统工艺中渣层厚度测量需要10min，而采用本专利技术的测试装置仅需1min即可获得渣层厚度，大大提高了作业效率；(2)本专利技术的悬臂包括导轨部、旋转轨和固定器，固定器与吹气杆连接，旋转轨的滚动组件在控制器的控制下使旋转轨能够在圆环部上做360°的旋转，固定器的横向移动组件使固定器能够沿旋转轨做直线运动，将处于任意位置的吹气杆移动到待测位置，无需工人手动操作，自动化程度高，误差引入小，过程精度高，同时降低了工人的劳动强度，提高了作业效率，保证了工人的作业安全性；(3)本专利技术的测量方法通过控制器控制吹气杆的位置，探头读取吹气杆的形成的液面图像信息，再由主控计算机获得渣层厚度，减少了人为操作带来的误差，提高了测量精度，同时测量过程快接方便，较传统测量方式，测量时间由原来的10min降至1min，效率调高了9倍。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术的渣层厚度测量装置的整体结构示意图；图2为本专利技术的渣层厚度测量装置的悬臂结构俯视示意图；图3为本专利技术的渣层厚度自动测量装置的悬臂结构剖切示意图。附图标记：1-吹气杆；2-悬臂；21-导轨部；211-圆环部；212-支撑部；22-旋转轨；221-滚动组件；23-固定器；3-旋转臂；4-基柱；5-探头；6-控制器；7-主控计算机；8-支撑架。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在……上方”、“下”和“在……上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。实施例1本专利技术的一个具体实施例，如图1所示，公开了一种渣层厚度测量装置，包括吹气杆1、悬臂2、旋转臂3探头5、控制器6和主控计算机7；悬臂2的一端与旋转臂3的上端连接，吹气杆1设在悬臂2的另一端，探头5、控制器6分别与主控计算机7连接；探头5用于扫描待测容器内的液面高度图像；控制器6用于控制悬臂2和旋转臂3的运动，使吹气杆1能够运动到待测试位置，主控计算机7用于图像处理及控制命令的输入。与现有技术相比，本实施例的渣层厚度控制装置，通过控制器6对吹气杆1的位置进行控制，探头5摄取待测容器内液面图像，主控计算机7进行液面图像处理即可得到渣层厚度，无需工人过多参加，解放了劳动力，同时避免了车间内恶劣环境对工人造成的伤害；通过计算机获取渣层厚度，减少了人为误差，提高了测量准确度，传统工艺中渣层厚度测量需要10min，而采用本实施例的装置仅需1min即可获得渣层厚度，大大提高了作业效率。待测容器内自上而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种渣层厚度测量装置，其特征在于，包括吹气杆(1)、悬臂(2)、旋转臂(3)、探头(5)、控制器(6)和主控计算机(7)；悬臂(2)的一端与旋转臂(3)的上端连接，吹气杆(1)设在悬臂(2)的另一端，探头(5)、控制器(6)分别与主控计算机(7)连接；/n探头(5)用于扫描待测容器内的液面高度图像；控制器(6)用于控制悬臂(2)和旋转臂(3)的运动，使吹气杆(1)能够运动到待测试位置；主控计算机(7)用于图像处理及控制命令的输入。/n

【技术特征摘要】
1.一种渣层厚度测量装置，其特征在于，包括吹气杆(1)、悬臂(2)、旋转臂(3)、探头(5)、控制器(6)和主控计算机(7)；悬臂(2)的一端与旋转臂(3)的上端连接，吹气杆(1)设在悬臂(2)的另一端，探头(5)、控制器(6)分别与主控计算机(7)连接；
探头(5)用于扫描待测容器内的液面高度图像；控制器(6)用于控制悬臂(2)和旋转臂(3)的运动，使吹气杆(1)能够运动到待测试位置；主控计算机(7)用于图像处理及控制命令的输入。


2.根据权利要求1所述的渣层厚度测量装置，其特征在于，还包括支撑架(8)，支撑架(8)的一端与所述悬臂(2)连接，另一端固定所述探头(5)。


3.根据权利要求2所述的渣层厚度测量装置，其特征在于，所述支撑架(8)能够随旋转臂(3)发生0～180°的摆动。


4.根据权利要求1所述的渣层厚度测量装置，其特征在于，所述探头(5)为激光探头，能够扫描吹气杆(1)在待测容器内形成的液面图像。


5.根据权利要求1所述的渣层厚度测量装置，其特征在于，所述悬臂(2)包括导轨部(21)、旋转轨(22)和固定器(23)，导轨...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵舸，王霞，王杰，杨利彬，赵进宣，杨勇，汪成义，王彦生，罗啓泷，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11