[实用新型]连铸圆坯圆度的在线检测系统和图像采集装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢水连铸领域，尤其涉及一种连铸圆坯圆度的在线检测系统和图像采集装置。

背景技术

目前，钢厂对钢坯端面圆度的测量一般是在钢坯经火焰切割后，经提钢机运送到冷床上，此时钢坯温度约600-800℃，操作工在此情况下，使用卡钳和钢尺，对钢坯的直径进行测量，由于受到钢坯外渣皮、氧化皮、挂渣等因素的影响，测量误差大，同时量具的重复性和再现性很差，基本上不具备在线质量控制的能力。此外，人工测量时，测量人员要承受钢坯的高温烘烤，工作环境恶劣。

基于以上诸多因素，钢厂在实际控制圆坯圆度质量时，一方面测量误差大，不能准确地再现实际情况，在质量判定上产生争执；另一方面操作环境恶劣，客观上不具备及时进行检测以避免造成批量废品的物质条件。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种连铸圆坯圆度的在线检测系统，以对冷床上的圆坯圆度进行自动在线检测。本实用新型的目的还在于提供一种用于在线检测连铸圆坯圆度的图像采集装置。

为此，根据本实用新型的一个方面，提供了一种连铸圆坯圆度的在线检测系统，包括：图像采集单元，设置在冷床上的圆坯的端面的正前方，包括高温保护壳体和位于高温保护壳体中的具有远心镜头的工业CCD相机；以及控制单元，与工业CCD相机信号连接，用于对工业CCD相机所采集的圆坯端面的图像进行处理以获得圆坯圆度。

进一步地，上述工业CCD相机通过光纤传输设备与控制单元信号连接。

进一步地，上述在线检测系统还包括向连铸圆坯端面提供照明的照明单元。

进一步地，上述高温保护壳体具有连通内腔的压缩空气进口以及压缩空气出口，该压缩空气出口位于高温保护壳体前部的透光镜片的外表面的四周边缘。

进一步地，上述高温保护壳体具有支架，支架具有左右位置调节机构、高度调节机构和俯仰角度调节机构。

进一步地，上述高温保护壳体呈筒形。更进一步地，上述高温保护壳体的筒壁上具有环形的冷却水道。

进一步地，上述控制单元用于对工业CCD相机所采集的图像进行阈值分割，利用形态学的去噪方法对阈值分割后的图像中的被测量物体内部的和外部的噪波进行滤除，对噪波滤除后的图像进行行、列扫描以消除渣区的干扰，以及用最小二乘法计算圆心和基于圆心计算圆度。

根据本实用新型的另一个方面，提供了一种用于在线采集连铸圆坯端面图像的图像采集装置，其包括：高温保护壳体，具有连通 内腔的压缩空气进口和压缩空气出口，压缩空气出口位于高温保护壳体前部的透光镜片的外表面的四周边缘；以及位于高温保护壳体中的具有远心镜头的工业CCD相机。

进一步地，上述高温保护壳体呈筒形，该高温保护壳体的筒壁上具有环形的冷却水道。

本实用新型的连铸圆坯圆度的在线检测系统，具有从连铸生产现场连续采集圆坯端面图像的功能，较以往炼钢生产厂采用人工检测的方法相比，具有连续检测的优势，及时将不合格品信息发送到主控室，提醒现场操作人员对生产工艺进行调整，防止了不合格品流出生产现场。本系统的检测精度远高于人工检测所达到的精度，本实用新型的在线检测系统的检测精度达到0.01mm。

除了上面所描述的目的、特征、和优点之外，本实用新型具有的其它目的、特征、和优点，将结合附图作进一步详细的说明。

附图说明

构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型的附图示出了本实用新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中：

图1示出了根据本实用新型的连铸圆坯圆度的在线检测系统的示意图；

图2示出了根据本实用新型的在线检测系统的图像采集单元设置在检测现场的布局示意图；

图3是图2所示布局的A向视图；

图4示出了根据本实用新型的连铸圆坯圆度的在线检测系统的在线检测方法的流程图；

图5示出了根据本实用新型优选实施例的图像采集单元的透视图；

图6示出了图5所示图像采集单元的结构示意图；

图7示出了图6所示图像采集单元的局部I放大示意图；以及

图8示出了图5所示图像采集单元的侧视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1示出了根据本实用新型的连铸圆坯圆度的在线检测系统的示意图，如图1所示，在线检测系统包括图像采集单元(即图像采集装置)1、照明单元2、由一对光端机3、4和光纤组成的光纤传输装置、以及工控机5。