高速线材测温仪制造技术

高速线材测温仪是测温仪器仪表技术，其由棱镜分光装置，光电转换、前置放大、模数转换、微机数据处理系统，数模转换及输出和电源电路构成，微机数据处理系统采用数据程序化处理，模数转换值取ｎ次，从大到小排序，去最大、最小值后取平均值，算出温度值ｍ个，取量大值，在轧制范围输出温度值，不在轧制范围输出下限值，测量温度准确，对高速抖动的线材系统控制，不仅能测粗棒材，而且能测６０米／秒，径为Φ５ｍｍ的高速线材。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测温仪器，尤其是指对高速线材进行测温的仪器、仪表。目前，对高速运行的线材测温很困难，特别是对细径线材更是无法测温。高速线材在生产过程中使用的测温仪，由于距离系数小要求被测目标大，因此测量细径线材时，示值不准。温度信号输出为即时测量值，面对高速抖动的线材来说，其温度示值波动严重，无法参与系统控制。本专利技术的目的是提供一种能对小目标并严重抖动的高速线材进行温度测量，输出平稳，真实温度的高速线材测温仪。本专利技术的目的是这样实现的，其由棱镜分光装置、光电转换、前置放大、模数转换、微机数据处理系统、数模转换及输出和电源电路构成。棱镜分光装置(专利号97222832.2)其中主物镜由双凸透镜与凹平透镜粘合而成，从棱镜分光装置中的探测器平面输出色谱光波，通过光电转换和微机数据处理系统运算，输出与温度对应的模拟量或数字量。微机数据处理系统采用数据程序化处理，程序流程为(1)对前级信号的模拟信号转换成数字信号，转换值采集n次。(2)n次信号按从大到小排序。(3)去最大、最小值，再取平均值。(4)按理论公式将平均值转成温度值。(5)循环上述过程求出m个温度值，取出最大值。(6)如最大值在线材轧制的工艺温度范围内，输出对应的模拟量或数字量，给出对应温度值。(7)如最大值不在工艺温度范围内，输出对应的模拟量或数字量，给出下限值。工作时，将该测温仪按距离系数要求装好定位，这样通过棱镜分光装置，光电转换、前置放大、模数转模、微机数据处理系统、数模转换及输出和电源电路构成的测温仪就能把高速线材即时温度值测出。本专利技术的优点是根据光学成像原理和光电传感器对能量的要求，该测温仪设置的距离系数为400∶1，即主物镜到目标的距离与目标直径之比为400∶1，这样只要被测目标有效直径大于φ1mm，即可测量出其温度值。高速线材运行中会不断跳动，只要其跳动不超出有效测温点φ1mm，就能够测出其温度值。细径线材，尽管绝大多数的即时测量值有效，但由于线材高速运动，仍然有个别数据为非法数，该仪器多次多组取值由微机数据处理系统进行数据程序处理，以达到测温值的准确性。不仅能测较粗直径的粗棒材，而且能很好地测60米/秒，线材径为φ5mm的高速线材，满足了线材的在线测温要求，温度测量准确，对线材加工自动化起到突出的贡献。以下结合附图及实施例对本专利技术进行详细说明。附图说明图1为本专利技术棱镜分光装置中主物镜结构示意图。图2为本专利技术光电转换、前置放大、模数转换、微机数据处理系统电路图。图3为本专利技术数模转换及输出电路图。图4、5为本专利技术电源电路图。图6为本专利技术程序流程图。图7为本专利技术φ5mm线材测量状态示意图。该高速线材测温仪由棱镜分光装置，光电转换、前置放大、模数转换、微机数据处理系统、数模转换及输出和电源电路构，棱镜分光装置中主物镜由双凸透镜1与凹平透镜2粘合而成，从棱镜分光装置中的探测器平面输出色谱光波通过光电转换，前置放大，模数转换，微机数据处理系统运算，数模转换，最后输出与温度对应的模拟量或数字量，微机数据处理系统采用数据程序化处理，程序流程为(1)对前级信号的模拟信号转换成数字信号转换值采样20次。(2)20次信号按从大到小排序。(3)去最大、最小值，再取平均值。(4)按理论公式将平均值转成温度值。(5)循环上述过程求出20个温度值，取出最大值。(6)如最大值在线材轧制的工艺温度范围内，输出对应的模拟量或数字量，给出对应温度值。(7)如最大值不在工艺温度范围内，输出对应的模拟量或数字量，给出下限值。用该测温仪对高速运行的φ5mm直径的线材进行温度测量，图7中有效测温点3，φ5mm线材不抖动的正常位置4，φ5mm线材上移2mm位置5，φ5mm线材下移2mm的位置6，从图中可以看出，φ5mm线材在±2mm范围内跳动时，该测温仪都能准确测量其温度值，满足线材在线测温要求。高速线材测温仪程序为高速线材测温专用程序及说明<pre listing-type="program-listing"><!]></pre>数据区。<pre listing-type="program-listing"><!]></pre>定义数据通讯口及温度上下限<pre listing-type="program-listing"><!；float idata second_max＝0，last s max＝0；unsigned char count＝0，cir count＝0；]]></pre>定义相关变量。<pre listing-type="program-listing"><!＝ADCH；adresult＝(adresult＜＜2)+(ADCON＞＞6)；ADCON&amp;＝0×ef； /*clear ADC1*}]]></pre>循环采集AD转换值n组 n＝G_TIMES。<pre listing-type="program-listing"><!(adresult)　　{　　temp＝adresult；　　adresult-adresult；　　adresult＝temp；　　}　　}　　}]]></pre>对AD转换值从大到小排序<pre listing-type="program-listing"><!；　　averO tatal0*2.G_TIMES；]]></pre>去大值、小值，取平均值。<pre listing-type="program-listing"><!]></pre>如采集电压小于下限则温度输出下限，否则计算出相应温度值。<pre listing-type="program-listing"><!]></pre>循环测出m个温度值，取最大值并作工艺判断，取出温度值，m＝20。<pre listing-type="program-listing"><!]></pre>根据温度值输出相应数模转换值。权利要求1.高速线材测温仪，由棱镜分光装置、光电转换、前置放大、模数转换、微机数据处理系统、数模转换及输出和电源电路构成，其特征是棱镜分光装置主物镜由双凸透镜与凹平透镜粘合而成，微机数据处理系统数据程序化处理，程序流程为(1)对前级信号的模拟信号转换成数字信号转换值采集n次，(2)n次信号按从大到小排序，(3)去最大、最小值，再取平均值，(4)按理论公式将平均值转成温度值，(5)按上述过程求出m个温度值，取出最大值，(6)如最大值在线材轧制的工艺温度范围内，输出对应的模拟量或数字量，给出对应温度值，(7)如最大值不在工艺温度范围内，输出对应的模拟量或数字量，给出下限值。2.根据权利要求1所述的高速线材测温仪，其特征是从棱镜分光装置中的探测器平面输出色谱光波，通过光电转换，前置放大，模数转换，微机数据处理系统运算，数模转换，最后输出与温度对应的模拟量或数字量。全文摘要高速线材测温仪是测温仪器仪表技术,其由棱镜分光装本文档来自技高网...

【技术保护点】
高速线材测温仪，由棱镜分光装置、光电转换、前置放大、模数转换、微机数据处理系统、数模转换及输出和电源电路构成，其特征是棱镜分光装置主物镜由双凸透镜［１］与凹平透镜［２］粘合而成，微机数据处理系统数据程序化处理，程序流程为：（１）对前级信 号的模拟信号转换成数字信号转换值采集ｎ次，（２）ｎ次信号按从大到小排序，（３）去最大、最小值，再取平均值，（４）按理论公式将平均值转成温度值，（５）按上述过程求出ｍ个温度值，取出最大值，（６）如最大值在线材轧制的工艺温度 范围内，输出对应的模拟量或数字量，给出对应温度值，（７）如最大值不在工艺温度范围内，输出对应的模拟量或数字量，给出下限值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚伟国，姚伟强，明宗宝，闫荣芝，仲崇权，
申请(专利权)人：姚伟国，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]