高频感应焊接钢管生产线用的红外测温构件制造技术

一种高频感应焊接钢管生产线用的红外测温构件，包括：测温头（１１），与该测温头连接的光纤（１２）；套在该光纤外表面的测温头侧螺母（１４）；保护气引入管（１７）；以及中空状测温头保护套（１５），并具有：连接套（１），其圆柱形中央开设有测温头用通孔（１ｋ），该测温头用通孔的一端加工有与所述测温头的外螺纹相螺合的内螺纹部（１ａ）；中套（２），其圆柱形中央开设有第１通孔（２ｋ），该第１通孔的一侧与所述测温头用通孔的另一端连接；保护气内套筒（３），其套入在所述测温头保护套的一端上；以及位于所述保护气内套筒与所述第１通孔之间的石英玻璃（４）。本实用新型专利技术可提高使用寿命，适用于潮湿多雾、多电磁干扰和固体飞溅物等恶劣环境，提高测量精度。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种测温设备，尤其涉及一种高频感应焊接钢管生产线用的红外 测温构件。
技术介绍
采用红外测温技术实现非接触式连续在线测量高温部件的温度是一个相对成熟 的技术。其应用的原理是通过接收被测物体自身发射出的不可见红外辐射电磁频谱来测量 物体的温度，常用的测温红外波段是0. 7微米-14微米。红外测温仪通常由光学系统、光电 探测器、信号放大器、信号处理和显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外 辐射能量，红外辐射能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号，该信号经转换即成 为被测目标的温度值。HFff高频焊接焊管，是运用感应加热的技术利用高频电流的趋肤效应和邻近效应， 将卷起的钢板沿着两边缘迅速加热到钢的熔融温度后，通过挤压而将两边缘焊接在一起， 制造钢管。高频焊接现场存在着高温、多雾等恶劣生产环境，国内外钢管生产企业通常为了 保护测温装置不受损伤和干扰，而将测温装置安装在远离被测温点的位置上，且采用对测 温头进行保护的保护套结构。即如图Ia所示，测温装置10远离钢管高频焊接测温部位， 该测温装置10如图Ib所示，包括测温头11，与该测温头11连接的光纤12 ；—般在光纤12 外表面安装有光纤侧螺母13和与该光纤侧螺母13相隔一定距离的测温头侧螺母14 ；中空 状的测温头保护套15，其一端设有内螺纹15a，测温头11旋入拧紧在该内螺纹15a中；保护 气入口 16，其开设在测温头保护套15的内螺纹15a下方侧的侧部；以及保护气引入管17， 其安装在保护气入口 16上。在上述的结构中，光纤12与测温系统(未图示)连接，因此，有效降低了测温系统 受到高温损坏和高频电磁波干扰的可能性。另外，通过安装在保护气入口 16上的保护气引 入管17而将保护气(空气或其它气体等)引入中空状的测温头保护套15中，以对测温头 保护套15内进行吹扫，保护测温头进行正常的测温工作，此种结构简单、有效。但是，在实 际的焊接钢管时对焊缝温度进行测定的过程中，发现很多问题，主要是1)、由于没有考虑到现场烟雾环境会影响红外电磁波信号的折射汇聚而影响现场 的测温精度；2)、测温装置10距离被测温点过远(> 50cm)，导致光学测温系统无法有效聚焦在 被测温点上，严重降低测温系统的光学分辨率，导致测温不准；3)、测温头光学机构发出的测温光斑弥散面积远大于需测温点面积，测量温度与 实际温度相比偏低；4)、测温装置10的固定安装方式无法应对生产过程中钢管的焊接点轻微偏移等 问题。由于上述的种种缺陷，在专利“一种ERW焊缝温度测量方法和装置”(申请号 200720074021. 3)中提出了如下结构的测温装置，主要利用一组可旋转连杆装置，按指定位4置设定在HFW高频设备主架上；焊接时，将带有反吹气功能的红外测温头安置于临近测温 点的位置上(< 50cm)对准焊接点，以保证测温精度，测温装置的光电信号转换设备安放在 远离焊接设备的地方，测温头和光电信号转换设备之间通过光纤连接；在钢板运动过程中 V字焊接点会发生偏移，可以通过连杆万向头在线微调。测温头采用光学玻璃制作，且通过 光纤连接，可有效避免电磁干扰，使用时靠近被检测点，所以能够不受生产现场的多烟雾环 境的影响而准确检测到被测点的温度。这种专利的测温装置可以较为准确地测量焊接点的温度，但未考虑到生产过程中 钢板快速弯曲挤压会在焊接点部位产生炽热的熔融钢滴飞溅的现象，若长期使用，会发生 测温头端部光学玻璃被严重击损而导致测温系统彻底失灵的问题。
技术实现思路
本技术是针对生产过程中四处飞溅的熔融小钢滴击打损坏测温头的情况而 作的，目的在于提供一种对测温头的保护结构进行改进的高频感应焊接钢管生产线用的红 外测温构件，不仅以测温头靠近测温点的安装方式来保证测温精度，而且能保护测温头端 部测温光学玻璃不被损坏，提高测温设备的使用寿命。为实现上述目的，本技术的高频感应焊接钢管生产线用的红外测温构件，包 括测温头(11)，与该测温头连接的光纤(12)；套在该光纤外表面的、位于所述测温头与 所述光纤的连接处的测温头侧螺母(14)；保护气引入管(17)；以及中空状测温头保护套 (15)，该红外测温构件的特征在于，还具有外形为圆柱形的连接套(1)，其圆柱形中央开设有测温头用通孔(lk)，该测温头 用通孔的一端加工有与所述测温头的外螺纹相螺合的内螺纹部(Ia)；外形为圆柱形的中套(2)，其圆柱形中央开设有第1通孔(2k)，该第1通孔的一侧 与所述测温头用通孔的另一端连接；保护气内套筒(3)，其套入在所述测温头保护套的一端上；以及石英玻璃(4)，其位于所述保护气内套筒与所述第1通孔之间。另外，在所述第1通孔的另一侧的圆柱形外周面上开设有与所述第1通孔连通的 保护气入口(2q)，所述保护气引入管安装在所述保护气入口上，所述测温头保护套的一端 与所述第1通孔的另一侧通过螺纹连接，在所述保护气内套筒与所述第1通孔的另一侧的 内周壁之间形成有与所述保护气入口及所述测温头保护套的中空(15k)相连通的保护气 流道(5)，在所述保护气内套筒的一端的端面形成有径向方向的至少二个以上等间隔分布 的贯通凹槽(3c)。最好在所述测温头用通孔的另一端的所述连接套的圆柱形外周部加工有连接套 外螺纹部(Ib)，在所述第1通孔的一侧，从该第1通孔向所述中套的一端面(2m)加工有中 套第1内螺纹部(2a)，通过所述连接套外螺纹部与所述中套第1内螺纹部的螺纹螺合，而将 所述连接套和所述中套连接在一起。另外，在所述测温头保护套的所述一端的端面(15a)形成有具有中空部(15c)的 保护套外螺纹部(15b)；在所述第1通孔的另一侧，从该第1通孔向所述中套的另一端面(2η)分别开设 有孔径依次增大的用于安装所述石英玻璃的第2通孔(2s)、用于放置所述保护气内套筒的5第3通孔(2t)、以及加工有中套第2内螺纹部(2b)的用于连接测温头保护套的第4通孔 (2b，)；通过所述保护套外螺纹部与所述中套第2内螺纹部的螺纹螺合，而将所述测温头 保护套与所述中套连接在一起。在上述结构中，所述石英玻璃置于所述第2通孔内，所述保护气内套筒的一端置 于所述保护套外螺纹部的所述中空部内并搁置在所述测温头保护套的所述一端端面上，另 一端置于所述第3通孔内并抵接在所述第2通孔和所述第3通孔之间所形成的台阶面(4a) 上。所述保护气内套筒外壁与所述第4通孔之间及与所述保护套外螺纹部之间形成 环状的所述保护气流道。所述中空状测温头保护套其中空部的内壁面(15t)形成为正六面体，搁置在所述 测温头保护套的所述一端端面上的所述保护气内套筒的一端外周圆(3a)与所述正六面体 的六个顶角(15d)之间形成有六个顶角空隙(6)，所述保护气流道与该顶角空隙相通。此外，所述保护气入口位于所述中套第2内螺纹部的一侧而与所述第4通孔连通。此外，所述第2通孔的长度大于等于所述石英玻璃的厚度。此外，所述中套第1内螺纹部的孔径大于所述第1通孔的孔径。最好所述连接套的位于所述内螺纹部的外形形成为六角形，所述中套的外形形成 为六角形。并且，所述第1通孔的孔径大于等于所述测温头的直径。采用本技术的红外测温构件，其结构简单，便于加工制造，且安装方便，可对 安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频感应焊接钢管生产线用的红外测温构件，包括：测温头（１１），与该测温头连接的光纤（１２）；套在该光纤外表面的、位于所述测温头与所述光纤的连接处的测温头侧螺母（１４）；保护气引入管（１７）；以及中空状测温头保护套（１５），该红外测温构件的特征在于，还具有：外形为圆柱形的连接套（１），其圆柱形中央开设有测温头用通孔（１ｋ），该测温头用通孔的一端加工有与所述测温头的外螺纹相螺合的内螺纹部（１ａ）；外形为圆柱形的中套（２），其圆柱形中央开设有第１通孔（２ｋ），该第１通孔的一侧与所述测温头用通孔的另一端连接；保护气内套筒（３），其套入在所述测温头保护套的一端上；以及石英玻璃（４），其位于所述保护气内套筒与所述第１通孔之间。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿培磊，周月明，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]