[发明专利]一种保护渣厚度测量系统以及测量方法

权利要求书

1.一种保护渣厚度测量系统，其特征在于：包括移动架（1）、伸缩油缸（2）和测量组件（3）；

所述移动架（1）包括横向移动组件，所述横向移动组件上传动连接有纵向移动组件，所述伸缩油缸（2）竖向固定在纵向移动组件移动端；

所述测量组件（3）包括竖筒体（4）、插入端管（5）和调节机构；

所述竖筒体（4）顶端固定有顶板（401），所述顶板（401）通过连接架固定在伸缩油缸（2）输出端；

所述插入端管（5）包括连接管（501）、第一半管体（502）和第二半管体（503），所述第一半管体（502）和第二半管体（503）均由半直管体和半锥形管体组成；

所述第一半管体（502）两侧边均设有直沿（504），所述第二半管体（503）两侧边均设有与直沿（504）配合的内折沿（505）；

所述连接管（501）一端固定有隔沿（507），所述隔沿（507）与竖筒体（4）底端固定，所述连接管（501）的侧壁为弧形侧壁；

所述第一半管体（502）顶端与连接管（501）之间设有连接沿（508），所述第一半管体（502）上的直沿（504）与连接管（501）之间设有轴头（509）；

所述第二半管体（503）上的内折沿（505）上开设有轴孔（510），所述第二半管体（503）通过轴孔（510）和轴头（509）与第一半管体（502）转动连接，所述第二半管体（503）顶端内侧设有滑沿（511），所述滑沿（511）内壁沿着连接管（501）侧壁滑动；

所述调节机构包括调节油缸（6），所述调节油缸（6）固定在连接架上，所述调节油缸（6）输出端固定有推杆（601），所述推杆（601）与第二半管体（503）上的半锥形管体内壁位置相对；

所述顶板（401）位于竖筒体（4）内部的位置固定有钢水高度传感器（402），所述顶板（401）周侧面固定有保护渣高度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种保护渣厚度测量系统，其特征在于，所述横向移动组件包括一组滑轨（101），所述滑轨（101）上设有第一驱动机构，所述第一驱动机构为丝杆机构或齿轮齿条机构，一组所述滑轨（101）之间的两端均固定有横梁（102）。

3.根据权利要求2所述的一种保护渣厚度测量系统，其特征在于，所述纵向移动组件包括一组端板（103），一组所述端板（103）分别固定在两第一驱动机构的移动端上，一组所述端板（103）之间固定有第二驱动机构（104），所述第二驱动机构（104）为丝杆机构或齿轮齿条机构，所述伸缩油缸（2）固定在第二驱动机构（104）的移动端上。

4.根据权利要求1所述的一种保护渣厚度测量系统，其特征在于，所述第一半管体（502）和第二半管体（503）均由耐高温钢材制成，所述第一半管体（502）和第二半管体（503）底端均固定有封板（506）。

5.根据权利要求1所述的一种保护渣厚度测量系统，其特征在于，所述连接架包括连接杆（201），所述连接杆（201）固定在伸缩油缸（2）和竖筒体（4）之间，所述连接杆（201）外侧设有支板（202），所述调节油缸（6）固定在支板（202）上。

6.根据权利要求1所述的一种保护渣厚度测量系统，其特征在于，所述顶板（401）一端位于竖筒体（4）外侧的位置且形成凸起部，所述保护渣高度传感器固定在凸起部上。

7.根据权利要求1所述的一种保护渣厚度测量系统，其特征在于，所述竖筒体（4）内壁设有导套（403），所述推杆（601）贯穿导套（403）且与导套（403）滑动连接。

8.根据权利要求1所述的一种保护渣厚度测量系统，其特征在于，还包括控制装置，所述控制装置包括PLC控制器、数据对比模块和数据储存模块，所述钢水高度传感器（402）、保护渣高度传感器、第一驱动机构、第二驱动机构（104）、调节油缸（6）和伸缩油缸（2）均与PLC控制器电性连接。

9.一种基于权利要求1-8任一权项所述的保护渣厚度测量系统的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

SS01 设计虚拟网格平面用于测量点的确定，虚拟网格平面可为网格状或鱼纹状，在检测前向PLC控制器录入测量点；

SS02 通过移动架（1）和PLC控制器的配合将伸缩油缸（2）和测量组件（3）移动至第一个测量点的位置；

SS03 通过伸缩油缸（2）的伸出可将插入端管（5）和部分竖筒体（4）穿过保护渣并直插在钢水内部，此时第一半管体（502）和第二半管体（503）处于相互贴合的状态，保护渣不会落入第一半管体（502）和第二半管体（503）内；

SS04 通过调节油缸（6）带动推杆（601）下移推动第二半管体（503），第二半管体（503）相对于第一半管体（502）转动一定角度，此时钢水可通过第一半管体（502）和第二半管体（503）之间间隙流入插入端管（5）和竖筒体（4）内，推杆（601）与端板（103）的贯穿点存在空隙，用于插入端管（5）和竖筒体（4）内气体的排出，钢水可流畅的流入插入端管（5）和部分竖筒体（4）内；

SS05 通过钢水高度传感器（402）采集竖筒体（4）内钢水高度，通过保护渣高度传感器采集保护渣顶面的高度，并将采集数据传输至PLC控制器内，通过数据对比模块计算出保护渣的厚度；

SS06 通过伸缩油缸（2）带动整体测量组件（3）复位移动至保护渣上方，在测量组件（3）移动至保护渣上方后，通过调节油缸（6）带动第二半管体（503）复位，第二半管体（503）的翻转角度较小，在上移过程中钢水能够流畅流出；

SS07 通过移动架（1）将测量组件（3）移动至下一个测量点，按照SS03-SS06的方式依次对多个测量点进行测量，最终测量完毕后整理数据确定保护渣量，根据保护渣量确定是否补充保护渣。