可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀及其跟蹤檢測方法

2023-06-10 18:14:51

專利名稱：可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀及其跟蹤檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種溫度檢測技術，尤其是一種用於熱工行業被加熱工件在線溫度檢
測的組合式溫度跟蹤儀及其跟蹤檢測方法。
背景技術：
爐溫跟蹤儀是檢驗加熱爐內工件加熱溫度均勻性的關鍵設備，是熱工設備優化計 算機控制模型的科學依據，是軋制生產優質產品的可靠保障。在進行工件溫度跟蹤檢測時， 首先將取樣鋼坯切割成大於保溫箱體積的空間，再將檢測儀器安裝在保溫箱裡並連同保溫 箱一起固定在樣坯的切割空間內，固定好熱電偶，而後與樣坯一起在線運行，實現跟蹤檢 測。完成檢測流程後，通過計算機讀取所有的數據信息。目前國內這種檢測儀的最小體積 為①114 X 200mm，相應的保溫箱體積為350 (長)X 250 (寬)X 220 (高)mm。
由上所述，檢測過程是處於高溫下的瞬時連續狀態。為了有效保護檢測儀器和保 溫箱12，檢測狀態下根據不同的高溫環境需敷設一定厚度的纖維針剌毯13以加強絕熱保 護；同時為了確保樣坯切割區的自身強度不受影響以及坯料11運行通道的暢通，需限制樣 坯被切割部位底部的最薄厚度和安裝後超出樣坯表面的高度。對於厚度為150mm的樣坯而 言，至少要保證保溫箱處的樣坯底部厚度不小於60mm，保溫箱超出樣坯表面高度不能大於 130mm。由此使得國內目前的檢測儀的應用範圍受限(見圖1)。 由於現有檢測儀體積大，佔用了較大的布局空間，在檢測過程中就存在以下幾方 面的問題一是只能適用於大型方坯、板坯的檢測(厚度150mm以上的樣坯)，無法滿足較 薄工件如連退熱處理、中間坯等冶金生產線上工件的溫度跟蹤檢測的需要，從而限制了被 檢測坯料規格；二是現有檢測儀受熱面積大，加上儀器表面的隔熱效果相對較差，因此降低 了使用壽命，造成檢測投資增大；三是組織檢測工藝複雜，勞動強度高，影響總體效率的提 高。除此之外，由於現有檢測儀只有14通道，只能定性於一個溫度段的檢測與跟蹤。
目前冶金行業相當大的一部分中間坯及中間產品的厚度為50 80mm，需開發一 種多通道、壽命長、性價比經濟，同時能滿足較薄工件溫度檢測與跟蹤的可攜式多功能溫度 跟蹤儀。

發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的在於提供一種具有效率高、應用範圍廣、結構緊
湊、布局空間小、可分體作業、實用性強的可攜式多通道組合式溫度跟蹤儀及其跟蹤檢測方
法，以適應於較薄工件的溫度檢測與跟蹤，滿足較薄工件溫度跟蹤檢測的需要。 要滿足較薄工件的溫度跟蹤檢測需要，必須縮小保溫箱體積，也就是要求儀器的
微型、緊湊結構。對於厚度為80mm和50mm的樣坯，安裝時則需較小的保溫箱規格才能滿足要求。 本發明的目的是這樣實現的，一種可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀由一個多通道 的主檢儀和一個多通道的輔檢儀組合而成，組合後的跟蹤儀橫截面為橢圓形。主檢儀的一側為臺階形，輔檢儀為半橢圓柱形，輔檢儀的半橢圓柱與主檢儀的一側臺階相吻合，兩者之 間平面接觸並採用鑲嵌式連接。主檢儀和輔檢儀分別安裝通訊網卡，通過通訊協議發射、接 收數據信息。主檢儀和輔檢儀的外殼均為等靜壓成型的剛玉質耐火材料合成的殼體。耐高 溫1670°C 。本實用新型的多通道組合式溫度跟蹤儀可分體式工作，實現幾十米長坯料的頭、 尾兩處溫度分布的跟蹤檢測。 —種實現上述可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀的跟蹤檢測方法，冷態安裝時，首
先將取樣鋼坯切割成大於保溫箱體積的空間，再將組合式溫度跟蹤儀整體或分體安裝在保
溫箱裡並連同保溫箱一起固定在樣坯的切割空間內，固定好熱電偶，與樣坯一起在線運行，
完成檢測流程後，通過計算機讀取所有的數據信息。也可將組合式溫度跟蹤儀採用直埋式
分別安裝在樣坯頭尾兩端，實現幾十米長連退熱處理坯料的頭、尾兩處溫度分布的跟蹤檢
測。熱態安裝時，利用卡具將組合式溫度跟蹤儀整體或分體直接固定在樣坯表面，完成檢測
流程後，通過計算機讀取所有的數據信息。 本發明與現有技術相比具有以下優點和積極效果 l)耐高溫性能好 儀器本體外殼採用等靜壓成型的剛玉質耐火材料合成的殼體，耐高溫1670°C。可 進一步縮小保溫箱體積，儀器使用壽命長。
2)隔熱箱體積小，重量輕。 原國內產品的最小體積為①114X200mm，最多只有14通道，保溫箱體積為 350 (長)X 250 (寬)X 220 (高)mm ;本發明的溫度跟蹤儀組合結構為橢圓形，縮小了佔用空 間；本發明(22通道為例)本體幾何尺寸縮為長軸110mm，短軸60mm，總長200mm，儀器本 體體積相對縮小為50. 8% 。使得保溫箱總體積《300 (長)X 200 (寬)X 150 (高)mm。
3)隔熱性能好 儀器本體採用橢圓形結構，相比原國內產品，體積縮小為50. 8% ;保溫箱受熱表面 積縮小為原來的61.5%。 4)精度高、布局空間小、實用性強而靈活 多通道(每個通道都是單獨校驗)可得到高精度的檢測結果；分體工作的保溫箱 體積更小，可以順利通過邊部加熱器和中間坯加熱器的工作通道。具有效率較高、應用範圍 廣之功效。 5)溫度跟蹤檢測儀的工作狀態是冷態安裝時，連同保溫箱鑲嵌入樣坯中，因布 局空間小故對樣坯的破壞性小，檢測工作的勞動強度小；熱態安裝時，外附式安裝，不需保 溫箱，專用卡具固定。


圖1為採用國內現產品測試厚度為150mm樣坯的保溫箱安裝(冷態安裝)結構示 意圖； 圖2為採用本發明可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀測試厚度為80mm樣坯的保溫 箱安裝(冷態安裝)結構示意圖； 圖3為採用本發明可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀測試厚度為50mm樣坯的保溫 箱安裝(冷態安裝)結構示意 圖4為採用本發明可攜式多通道的組合式溫度跟蹤儀結構示意圖； 圖5為圖4的A向視圖； 圖6為圖4的B向視圖； 圖7為採用本發明的主檢溫度跟蹤儀(14通道為例)的結構示意圖； 圖8為圖7的C向視圖； 圖9為採用本發明輔檢溫度跟蹤儀(8通道為例)的結構示意圖； 圖10為圖9的D向視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明。 如圖4、5、6、9所示，本發明的一種可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀，主檢儀1設 有14個通道，輔檢儀2設有8個通道，每個通道均為單獨校驗。主、輔檢儀的通道數可根據 實際需要進行相應地增減。14通道的主檢儀1的輸入板3、4設在其兩端，輸入板3、4上均 設有螺栓式接線柱5，輸入板3上設有轉換開關6，適合於高溫(950 1200°C )與特高溫 (1200 1500°C )兩檔溫度檢測；8通道的輔檢儀2的輸入板7設在其一端，輸入板7上設 有USB插孔式接線柱8，適合於高溫(950 1500°C )溫度檢測；組合後構成一個22通道的 溫度跟蹤儀，其橫截面為橢圓形結構，體積小，重量輕，增加了收集數據通道使檢測結果更 科學而準確。 如圖7、8所示，本發明中的14通道的主檢儀1的一側為臺階形，8通道的輔檢儀2 為半橢圓柱形(見圖9、10) ，8通道輔檢儀2的半橢圓柱與14通道主檢儀1的一側臺階相 吻合，兩者之間平面接觸並採用鑲嵌式連接(見圖4 6) 。 14通道主檢儀1和8通道輔檢 儀2分別安裝通訊網卡，通過通訊協議發射、接收數據信息。主、輔檢儀的外殼為等靜壓成 型的剛玉質耐火材料合成的殼體。本實用新型的組合式溫度跟蹤儀可分體式工作，幾十米 長坯料的檢測跟蹤可頭尾兩處分布。 如圖2、3所示，本發明以14通道主檢儀1和8通道輔檢儀2組合而成的22通道 溫度跟蹤儀為例，本體幾何尺寸縮為長軸110mm，短軸60mm，總長200mm，儀器本體體積相 對縮小為50.8%。使得保溫箱總體積《300(長)X200(寬)X150(高)mm。滿足厚度為 80mm和50mm的較薄工件11的溫度跟蹤檢測需要。安裝時，為了有效保護檢測儀器和保溫 箱12，根據不同的高溫環境需敷設一定厚度的纖維針剌毯13以加強絕熱保護。
—種實現上述可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀的跟蹤檢測方法，冷態安裝時，首 先將取樣鋼坯切割成大於保溫箱體積的空間，再將組合式溫度跟蹤儀整體或分體安裝在保 溫箱裡並連同保溫箱一起固定在樣坯的切割空間內，固定好熱電偶，與樣坯一起在線運行， 完成檢測流程後，通過計算機讀取所有的數據信息。也可將取樣鋼坯切割成大於儀器本體 體積而小於保溫箱體積的空間，再將組合式溫度跟蹤儀(不含保溫箱)分體分別直埋安裝 在樣坯頭尾兩端，固定好熱電偶，與樣坯一起在線運行，實現幾十米長連退熱處理坯料的 頭、尾兩處溫度分布的跟蹤檢測。布局空間小、實用性強而靈活。樣坯切割區底部厚度與樣 坯厚度之比^ 0.4。 熱態安裝時，利用卡具將組合式溫度跟蹤儀整體或分體直接固定在樣坯表面，固 定好熱電偶，與樣坯一起在線運行，完成檢測流程後，通過計算機讀取所有的數據信息。熱狀態下的外附式檢測方式不需用保溫箱，主要針對出爐熱坯在進入初軋機、中間坯加熱器 之前的坯料的頭、尾檢測或經過邊部加熱器的中間坯的頭、尾溫度跟蹤。 本發明工作時，可以組合檢驗全部工作工位參數；也可分體檢測局部工作工位參 數。實現經濟、實用、靈活、全面的檢測功能。該裝置用於加熱爐等高溫鋼坯黑印的檢測及鋼 坯長度、斷面方向溫度均勻性的檢測，尤其是在分體檢測中間坯等頭、尾溫差，較薄而長的 板坯溫度均勻性等方面相比國內、外同類產品，拓寬了被檢測鋼坯規格的應用範圍；填補了 中間坯溫度檢測的空白；提供了檢測國外的邊部加熱器、中間坯加熱器等在線加熱設備性 能的驗收手段；增加了收集數據通道使檢測結果更科學而準確；減小了布局空間，使被測 工件的最薄厚度達50 80mm ;分體工作可一次完成長度為40 70m的中間坯或薄板坯所 有參數的檢測任務。具有效率較高、應用範圍廣、結構緊湊、布局空間小、實用性強等優點。
權利要求
一種可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀，其特徵在於由一個多通道的主檢儀(1)和一個多通道的輔檢儀(2)組合而成，組合後的跟蹤儀橫截面為橢圓形。
2. 根據權利要求l所述的可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀，其特徵在於主檢儀(1)的 一側為臺階形，輔檢儀(2)為半橢圓柱形，輔檢儀(2)的半橢圓柱與主檢儀(1)的一側臺階 相吻合，兩者之間平面接觸並採用鑲嵌式連接。
3. 根據權利要求l所述的可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀，其特徵在於主檢儀(1)和 輔檢儀(2)分別安裝通訊網卡，通過通訊協議發射、接收數據信息。
4. 根據權利要求1或2所述的可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀，其特徵在於主檢儀 (1)和輔檢儀(2)的外殼均為等靜壓成型的剛玉質耐火材料合成的殼體。
5. 根據權利要求1 4任意一項所述的可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀，其特徵在於 主檢儀(1)設有14個通道，輔檢儀(2)設有8個通道，每個通道均為單獨校驗；主檢儀的輸 入板(3、4)設在其兩端，輸入板(3、4)上設有螺栓式接線柱(5)，輸入板(3)上設有轉換開 關(6);輔檢儀的輸入板(7)設在其一端，輸入板(7)上設有USB插孔式接線柱(8)。
6. —種如權利要求1 5所述的可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀的跟蹤檢測方法，其 特徵在於冷態安裝時，首先將取樣鋼坯切割成大於保溫箱體積的空間，再將組合式溫度跟 蹤儀整體或分體安裝在保溫箱裡並連同保溫箱一起固定在樣坯的切割空間內，固定好熱電 偶，與樣坯一起在線運行，完成檢測流程後，通過計算機讀取所有的數據信息。
7. —種如權利要求1 5所述的可攜式多功能組合式溫度跟蹤檢測儀的檢測方法，用 於熱處理連退工藝檢測，其特徵在於冷態安裝時，首先將取樣鋼坯切割成大於儀器本體體 積而小於保溫箱體積的空間，再將組合式溫度跟蹤儀分體分別直埋安裝在樣坯頭尾兩端， 固定好熱電偶，與樣坯一起在線運行，完成檢測流程後，通過計算機讀取所有的數據信息。
8. —種如權利要求1 5所述的可攜式多功能組合式溫度跟蹤檢測儀的檢測方法，其 特徵在於熱態安裝時，利用卡具將組合式溫度跟蹤儀整體或分體直接固定在樣坯表面，固 定好熱電偶，與樣坯一起在線運行，完成檢測流程後，通過計算機讀取所有的數據信息。
9. 根據權利要求6或7所述的可攜式多功能組合式溫度跟蹤檢測儀的檢測方法，其特 徵在於切割區底部厚度與樣坯厚度之比^ 0. 4。
全文摘要
本發明涉及一種可攜式多功能組合式溫度跟蹤儀及其跟蹤檢測方法，由一個主檢儀(1)和一個輔檢儀(2)組合而成，組合後的跟蹤儀橫截面為橢圓形。主檢儀(1)的一側為臺階形，輔檢儀(2)為半橢圓柱形，輔檢儀(2)的半橢圓柱與主檢儀(1)的一側臺階相吻合，兩者之間平面接觸並採用鑲嵌式連接。主檢儀(1)和輔檢儀(2)分別安裝通訊網卡，通過通訊協議發射、接收數據信息。本發明可以組合檢驗全部工作工位參數；也可分體檢測局部工作工位參數。拓寬了被檢測鋼坯規格的應用範圍；增加了收集數據通道使檢測結果更科學而準確；具有效率較高、應用範圍廣、結構緊湊、布局空間小、實用性強等優點。
文檔編號G01K7/02GK101750168SQ200810230020
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月19日 優先權日2008年12月19日
發明者凌全偉, 畢仕輝, 趙延鋒 申請人:鞍鋼集團工程技術有限公司