[发明专利]一种测量连铸坯表面温度的装置及其测量方法

说明书

技术领域

本发明属于仪器仪表领域，涉及高温钢坯温度的测量，特别涉及一种在运动的连铸钢坯上连续测量连铸钢坯表面温度的装置和方法。 

背景技术

在连铸生产过程中，二次冷却精确控制直接影响到铸机的产量和铸坯的质量、优化二次冷却制度、实现二次冷却的动态控制显得十分必要。要实现二冷动态控制，首先必须掌握铸坯表面的温度分布状况，因此测温装置是连铸过程中二冷动态控制的关键部件。长期以来，国内外钢铁企业采用了不同的测温方法进行了多次探索，由于连铸生产中伴随着高温、环境恶劣，工作人员很难接近铸坯表面，目前测定铸坯表面温度普遍用的是可以远距离测温的红外测温仪；由于二冷区铸坯表面上的高温、水膜、氧化铁皮以及铸坯上方水雾的影响，难以准确地测量铸坯表面的温度。有的企业采用先通过压缩气体吹开水雾，再用红外测温仪去测温，但因工作环境的限制，操作比较复杂，测温准确性受到很大影响，不易实现连续测温。因而，目前国内外对连铸坯表面连续测温装置的研究进展不大，主要采用红外测温仪测温，因发射率的变化和环境干扰对其影响较大，对测量距离、目标大小均有相对比较严格的要求，虽然经过计算机模型的修正，但可靠度还是值得怀疑，因此要实现真正意义上的二冷动态控制困难很大。 

发明内容

本发明的目的是提供一种测温范围广、结构稳定、以较高的精度对连铸坯表面进行连续测温的方法和装置。 

一种测量连铸坯表面温度的装置，包括：测温热电偶1、环形测温仪2、热补偿导线3、旋转连接器4、静止导线5、温度信号处理器6和计算机7；热电偶1安装在环形测温仪2的装配孔上，环形测温仪2安装在支撑辊12上并与支撑辊12紧密配合成一体，环形测温仪2的直径与所安装支撑辊12的直径一致，材质与支撑辊12的材质相同；热电偶1另一端连接热补偿导线3，热补偿导线3固定在环形测温仪2内部，随着环形测温仪2一起转动，热补偿导线3与连接外部信号处理器6的静止导线5之间采取一种旋转连接器4进行连接，温度信号处理器6同计算机7相连， 通过处理分析获得铸坯表面温度分布图。 

该装置的测温元件是均匀分布在环形测温仪2上的测温热电偶1，其数量根据实际需要增减。 

一种对铸坯表表面温度进行测量的方法，包括如下步骤： 

(1)提供一个如上所述的测量连铸坯表面温度的装置，测温部分是有外保护套的测温热电偶1； 

(2)将所述测温热电偶1均匀分布在环形测温仪2上，环形测温仪2安装在连铸机的支撑辊12上，随支撑辊12绕辊子中心轴一起同速转动； 

(3)将转动的环形测温仪2上的测温热电偶1测温探头与铸坯8表面接触测得温度； 

(4)将测温热电偶1的另一端与温度信号处理器6相连； 

(5)将所述的温度信号处理器6同计算器7相连，通过处理分析获得温度分布图。通过处理分析获得铸坯表面温度分布图。 

环形测温仪2上的热电偶1测温探头处的外保护套，安装后稍微高出环形测温仪2的外表面1～2mm，必要时可以设计弹性装置顶住，以便达到测温探头和铸坯表面紧密的接触，准确地测量钢坯表面温度。 

环形测温仪2的直径和其所安装支撑辊12的直径相同，它们之间进行紧密配合。在连铸过程中对铸坯8表面温度进行测量时，环形测温仪2与支撑辊12一起同速转动，当环形测温仪2上均匀分布的热电偶1的测温探头与铸坯8表面相接触时，测温探头得到感应，产生温度信号。 

考虑到环形测温仪2与其所安装支撑辊12的外表面同铸坯相互接触时有摩擦，长时间的摩擦会产生磨损，为了保证环形测温仪2与所安装支撑辊12外表面在磨损后整体表面平整，不对铸坯表面质量造成影响，环形测温仪2的材质采用与支撑辊12相同或是相近的材质。 

该装置测温部分是有外保护套的测温热电偶；将所述测温热电偶均匀分布在环形的测温仪上，环形测温仪安装在连铸机的支撑辊上形成一个整体，环形测温仪的直径与所在支撑辊的直径相同；支撑辊转动时，环形测温仪随辊子一道绕辊子中心轴同速转动，热电偶的测温探头接触到铸坯表面时测得温度；将所述测温热电偶的另一端和温度信号处理器相连，温度信号处理器再同电脑相连，通过处理分析获得铸坯表面温度分布图。 

本发明具有以下优点： 

(1)装置直接装在连铸机的支撑辊上，不需额外空间，符合连铸机结构复杂的现状； 

(2)基本原理是用热电偶接触式测温，测得温度比较准确； 

(3)测温范围广，其范围为0～1600℃；