[發明專利]一種用于測量液壓張力溫軋機軋件溫度的測溫裝置及方法

有效

• 申請號: 201410312998.9
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104155018A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 孫濤;李建平;張強
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01K7/02
• 分類號: G01K7/02;G01K1/08;G01K1/16
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 梁焱;范象瑞

技術領域

本發明涉及溫度測量裝置，特別是一種用于測量液壓張力溫軋機軋件溫度的測溫裝置及方法。?

背景技術

液壓張力溫軋機是一種用于對常溫下難變形金屬帶材進行溫軋工藝研究的實驗軋機。該軋機由四輥可逆軋機、分布于四輥可逆軋機兩側的張力裝置、軋件(金屬帶材試樣)加熱裝置、液壓系統和電控系統組成。由張力裝置對軋件施加張力，用電阻加熱方式對軋件進行在線加熱，電控系統通過調功裝置控制軋件的加熱溫度。在線連續測量軋件的溫度是控制軋件加熱溫度的前提條件。?

非接觸式的紅外測溫儀表在熱軋中已經廣泛應用，其測量依據之一是普朗克公式的黑體溫度。然而在溫軋過程中，因不同的金屬材料，不同的表面氧化程度，其黑度系數不同，用紅外測溫儀測溫，需要對各種情況進行黑度系數的反復標定，比較麻煩；同時測量結果也不夠準確，失真較嚴重。?

例如，在對硅鋼進行加熱溫軋的實驗過程中，用紅外測溫儀和在軋件表面焊接熱電偶兩種方法同時測量軋件的表面溫度，其測量結果是，熱電偶溫度達到660℃時，紅外測溫儀的測量值為370℃，紅外測溫儀的測量誤差近300℃。?

再如，用同樣的兩種測溫方法對對鎂合金加熱溫軋進行溫度測量，熱電偶溫度達到300℃時，紅外測溫儀測量值僅為65℃，誤差高達235℃，失真更加嚴重。?

發明內容

本發明的目的是針對上述紅外測溫儀的缺陷為液壓張力溫軋機提供一種能夠快速準確測量軋件溫度的測溫裝置及方法。?

實現上述目的的測溫裝置包括雙活塞桿氣缸；該雙活塞桿氣缸的活塞下面固定連接一管狀氣動桿；氣動桿的管腔中裝有可上下運動的測溫桿；測溫桿的下端有與熱電偶做成一體的弧形測溫觸片；測溫桿伸出氣動桿的部分置于與氣動桿螺紋連接的保護套中；測溫桿的下端通過限位組件從保護套下端的孔中伸出，并通過置于保護套中的壓縮彈簧保持可壓縮狀態。?

利用上述測溫裝置測量液壓張力溫軋機軋件溫度的方法，包括以下步驟：?

步驟1、安裝測溫裝置和夾鉗位移傳感器?

在軋機的入口(軋機左側)和出口(軋機右側)對稱安裝上述測溫裝置；將左測溫裝置和右測溫裝置的雙活塞桿氣缸的進氣口和排氣口分別通過節流閥(用于使氣缸的進程和回程有一定緩沖)和電磁換向閥(用于控制氣動桿的運動方向)與氣源相接；在液壓張力溫軋機的左液壓缸內安裝夾左夾鉗位移傳感器，在右液壓缸內安裝右夾鉗位移傳感器，左夾鉗位移傳感器和右夾鉗位移傳感器分別與溫軋機的控制系統相接；?

步驟2、調試測溫裝置?

首先根據軋件的厚度調整測溫裝置雙活塞桿氣缸的安裝高度，使雙活塞桿氣缸驅動氣動桿和測溫桿向下運行至最大行程時，測溫桿下端的測溫觸片與軋件形成彈性接觸，位于測溫桿上的壓縮彈簧被壓縮；然后調節雙活塞桿氣缸進氣口和排氣口的節流閥，改變進氣和排氣速度，使氣動桿向下運動時速度較緩慢，向上運動時速度較快；?

步驟3、測溫裝置調好后，測量并記錄測溫裝置下端與軋輥中心線的距離L；然后將測溫裝置的氣動桿和測溫桿升起；?

步驟4、為軋機的控制系統設置測溫裝置驅動程序?

設軋機運行中左夾鉗前端距軋輥中心線的距離為L_l，右夾鉗前端距軋輥中心線的距離為Lr，按以下控制方式為軋機的控制系統設置左、右測溫裝置驅動程序：?

當L_l>L時，使左測溫裝置的氣動桿和測溫桿降下，測溫觸片與金屬帶材接觸；L_l<L+20mm時，左測溫裝置的氣動桿和測溫桿升起，測溫觸片脫離金屬帶材；?

當Lr>L時，右測溫裝置的氣動桿和測溫桿降下，測溫觸片與金屬帶材接觸；Lr<L+20mm時，右測溫裝置的氣動桿和測溫桿升起，測溫觸片脫離金屬帶材；?

步驟5、開啟軋機，軋機的控制系統按步驟4設置的測溫裝置驅動程序通過電磁換向閥控制左測溫裝置和右測溫裝置的雙活塞桿氣缸運行，帶動左測溫裝置和右測溫裝置的氣動桿和測溫桿依程序不停作升降運動，實現對軋件的連續測溫(也可根據需要采取單點測溫)；?

步驟6、軋制結束后，左測溫裝置和右測溫裝置的氣動桿和測溫桿均升起，測溫觸片脫離軋件，結束測溫。?

液壓張力溫軋機軋件采用本發明裝置和方法測溫，與采用非接觸式紅外測溫儀測溫相比，其優點是：測溫方法簡單、快捷，不需標定黑度系數；測溫過程中與熱電偶做成一體的測溫觸片與軋件彈性接觸，確保測量數據準確可靠，尤其對于鎂、鋁合金軋件表面的測溫，效果更加明顯。?

附圖說明