[發(fā)明專利]一種煉鋼連鑄二冷室中鋼坯溫度比色測量系統(tǒng)和方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011331059.0
• 申請(qǐng)日: 2020-11-24
• 公開（公告）號(hào): CN112296301A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐立君;申國慶;王康華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州弘皓光電科技有限公司
• 主分類號(hào): B22D11/22
• 分類號(hào): B22D11/22;B22D2/00
• 代理公司: 蘇州尚為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32483
• 代理人: 李鳳嬌

本發(fā)明涉及一種煉鋼連鑄二冷室中鋼坯溫度比色測量系統(tǒng)，包括：測溫裝置、信號(hào)衰減測量裝置和主機(jī)，所述測溫裝置、所述信號(hào)衰減測量裝置均與所述主機(jī)連接，所述測溫裝置用于實(shí)時(shí)測量鋼坯表面的兩個(gè)不同波段的輻射通量，所述信號(hào)衰減測量裝置用于測量兩不同波段測溫信號(hào)衰減程度，所述主機(jī)用于顯示被測物體表面的真實(shí)溫度；所述主機(jī)內(nèi)預(yù)存有不同波長的激光在無雜質(zhì)環(huán)境下的強(qiáng)度值。本發(fā)明提供的煉鋼連鑄二冷室中鋼坯溫度比色測量系統(tǒng)和方法，通過測量水霧對(duì)測溫信號(hào)衰減的影響程度，進(jìn)而對(duì)測溫結(jié)果進(jìn)行修正，從而得到準(zhǔn)確的鋼坯表面溫度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及溫度測量設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及煉鋼連鑄二冷室中鋼坯溫度比色測量系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

在煉鋼連鑄過程中，二次冷卻直接決定鑄坯的凝固狀態(tài)，與之相關(guān)的鑄坯缺陷有內(nèi)部裂紋、表面裂紋、鑄坯鼓肚和鑄坯菱變等。鑄坯表面溫度是煉鋼連鑄過程中的一個(gè)重要參數(shù)，是優(yōu)化拉坯速度、確定二冷冷卻強(qiáng)度、判斷液相穴深度的重要依據(jù)。在不滿足穩(wěn)定生產(chǎn)情況下為滿足工藝要求，現(xiàn)有的二冷區(qū)自動(dòng)控制方法常用動(dòng)態(tài)控制，即采用測溫設(shè)備測量鋼坯溫度來調(diào)整二冷強(qiáng)度。但對(duì)于鋼坯表面溫度的測量卻并不容易，熱電偶接觸式測溫測量精度高，但需要充分熱交換導(dǎo)致時(shí)間延遲和操作誤差，并不能有效實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)控制。使用常規(guī)的紅外非接觸式測溫儀測量，雖然可以避免與鋼坯直接接觸，提高響應(yīng)速度。但由于二冷區(qū)周圍環(huán)境差，鋼坯附近充滿水霧蒸汽，使紅外測溫儀采集到的數(shù)據(jù)極不準(zhǔn)確。目前常以風(fēng)簾方式消除紅外傳感器到鑄坯之間輻射通道的水汽影響，但只能把水霧、氣對(duì)紅外光路系統(tǒng)的影響限制在一定范圍，不能根本解決水汽對(duì)測溫?cái)?shù)據(jù)的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決現(xiàn)有的二冷區(qū)鑄坯溫度測量時(shí)，以水霧為主的介質(zhì)會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確的問題，所采用的技術(shù)方案是：一種煉鋼連鑄二冷室中鋼坯溫度比色測量系統(tǒng)，包括：測溫裝置、信號(hào)衰減測量裝置和主機(jī)，所述測溫裝置、所述信號(hào)衰減測量裝置均與所述主機(jī)連接，所述測溫裝置用于實(shí)時(shí)測量鋼坯表面的輻射通量，所述信號(hào)衰減測量裝置用于測量測溫信號(hào)衰減程度，所述主機(jī)用于顯示被測物體表面的真實(shí)溫度；

所述測溫裝置包括：光學(xué)耦合設(shè)備和測溫組件，所述光學(xué)耦合設(shè)備一端置于高溫環(huán)境中，另一端通過光纖連接兩個(gè)所述測溫組件；

所述信號(hào)衰減測量裝置包括：相互連接的激光探測組件和探測電路，所述激光探測組件的激光束通過所述光學(xué)耦合設(shè)備所處的高溫環(huán)境，所述探測電路與所述主機(jī)相連接，其中所述激光探測組件為兩個(gè)；

所述主機(jī)內(nèi)預(yù)存有不同波長的激光在無雜質(zhì)環(huán)境下的強(qiáng)度值。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述光纖為兩根單模光纖，兩個(gè)所述單模光纖分別連接一所述測溫組件。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述測溫組件包括：光電探測器和測量電路，所述光學(xué)耦合設(shè)備通過光纖連接所述光電探測器，所述測量電路連接所述光電探測器，且所述測量電路連接所述主機(jī)。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述光纖為一Y型光纖，所述Y型光纖的主光纖連接所述光學(xué)耦合設(shè)備，所述Y型光纖的兩根分光纖分別連接一所述測溫組件。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述測溫組件包括：濾光片、光電探測器和測量電路，所述Y型光纖的分光纖、濾光片、光電探測器、測量電路依次連接，且所述測量電路連接所述主機(jī)。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述激光探測組件包括激光器和探測器，所述探測器接收所述激光器發(fā)出的激光并與所述探測電路相連接，所述激光器與所述主機(jī)相連接。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述探測電路包括光電管電路、可編程放大器、電流轉(zhuǎn)電壓電路和AD轉(zhuǎn)換電路。

進(jìn)一步改進(jìn)為，所述光學(xué)耦合設(shè)備外設(shè)有水冷設(shè)備。

本發(fā)明另一方面提供了一種采用上述任一項(xiàng)所述的煉鋼連鑄二冷室中鋼坯溫度比色測量系統(tǒng)進(jìn)行溫度測量的方法，包括如下步驟：

主機(jī)內(nèi)預(yù)存儲(chǔ)有不同波長的激光在無雜質(zhì)環(huán)境下發(fā)射后，探測器接收到的強(qiáng)度；