專利名稱：厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻系統(tǒng)，尤其涉及金屬板帶熱軋過(guò)程中帶材厚度/凸度在線測(cè)量裝置的冷卻系統(tǒng)，屬于金屬壓延加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
帶材厚度/凸度在線測(cè)量裝置廣泛應(yīng)用于金屬板帶熱軋生產(chǎn)中，目的是實(shí)時(shí)獲得高精度的帶材中心厚度或帶材橫斷面的厚度分布，為厚度自動(dòng)控制系統(tǒng)和板形自動(dòng)控制系統(tǒng)提供高精度的測(cè)量值，而測(cè)量結(jié)果的精度直接影響控制的效果和精度，如圖1所示，厚度/凸度測(cè)量裝置系統(tǒng)配置示意圖。
測(cè)量裝置中X射線源及信號(hào)探測(cè)器對(duì)溫度的變化很敏感，溫度的變化將直接影響到X射線源及信號(hào)探測(cè)器中電子元器件的特性，會(huì)產(chǎn)生漂移，增大噪聲，并最終影響測(cè)量精度。另外，過(guò)高的溫度也將影響X射線源及信號(hào)探測(cè)器的使用壽命，為此在設(shè)計(jì)厚度/凸度在線測(cè)量裝置時(shí)都必須考慮配備有效的冷卻系統(tǒng)，以保持其溫度恒定。在熱軋生產(chǎn)過(guò)程中，被軋制的金屬板帶材溫度很高，板帶材在經(jīng)過(guò)厚度/凸度在線測(cè)量裝置時(shí)，產(chǎn)生大量熱輻射；另外X射線源在工作時(shí)也產(chǎn)生大量的熱量，這都將造成X射線源及信號(hào)探測(cè)器溫度的升高，從而影響測(cè)量精度。因此，保證測(cè)量單元溫度的恒定是保證測(cè)量精度的重要條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，旨在有效保證優(yōu)良的冷卻效果，控制X射線源及信號(hào)探測(cè)器溫度的恒定，確保系統(tǒng)可靠運(yùn)行。
本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)
厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于包括X射線源箱體冷卻系統(tǒng)和C形架內(nèi)壁水冷卻系統(tǒng)，所述X射線源箱體冷卻系統(tǒng)包括射線源冷卻管路和射線源恒溫冷卻箱，射線源冷卻管路設(shè)置在射線源箱體外壁的腔體內(nèi)，射線源冷卻管路包容射線源，冷卻管路串聯(lián)連接，射線源恒溫冷卻箱提供循環(huán)冷卻介質(zhì)，帶走X射線源工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量；所述C形架內(nèi)壁水冷卻系統(tǒng)包括上水冷卻套、中水冷卻套、下水冷卻套和C形架冷卻箱，三個(gè)水冷卻套分別設(shè)置在C形架的上內(nèi)壁、中內(nèi)壁、下內(nèi)壁，從上到下由管路串聯(lián)連接，C形架冷卻箱提供循環(huán)冷卻水，冷卻水在水冷卻套內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，隔絕高溫金屬板帶材的熱輻射。
進(jìn)一步地，上述的厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，所述X射線源箱體冷卻系統(tǒng)采用的冷卻介質(zhì)為水；所述射線源冷卻管路為曲線型設(shè)置，在射線源箱體兩外壁的腔體內(nèi)呈多行單回路排布，兩外壁間的冷卻管路進(jìn)行串聯(lián)，冷卻介質(zhì)從一外壁口進(jìn)、從另一外壁口出；所述射線源冷卻管路的材質(zhì)為紫銅。
再進(jìn)一步地，上述的厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，所述上水冷卻套、中水冷卻套和下水冷卻套內(nèi)均設(shè)有隔板，使冷卻水順著隔板在三個(gè)水冷卻套內(nèi)呈反復(fù)S形曲線循環(huán)流動(dòng)，所述水冷卻套的材質(zhì)為不銹鋼。
更進(jìn)一步地，上述的厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，還包括C形架內(nèi)部風(fēng)冷系統(tǒng)，在C形架上臂、中臂及下臂的內(nèi)部均構(gòu)建有風(fēng)冷通道，風(fēng)冷通道通入風(fēng)冷介質(zhì)，從相應(yīng)出氣口排出；所述風(fēng)冷介質(zhì)為干燥的壓縮空氣。
本發(fā)明技術(shù)方案的突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在X射線源箱體外壁循環(huán)恒溫冷卻系統(tǒng)將X射線源工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量完全帶走，C形架內(nèi)壁水循環(huán)冷卻系統(tǒng)則有效隔絕高溫金屬的熱輻射，有效控制C形架內(nèi)部的溫升，同時(shí)C形架內(nèi)部通壓縮空氣也帶走一部分熱量；由于綜合采用直接帶走熱量、隔絕熱輻射、在C形架內(nèi)部通壓縮空氣形成空氣流動(dòng)等三重冷卻方式，冷卻效果佳；且由于C形架內(nèi)部通壓縮空氣不僅加速了內(nèi)部空氣的流動(dòng)，帶走部分內(nèi)部元器件產(chǎn)生的熱量，保持內(nèi)部干燥，而且有效提高內(nèi)部元器件的使用壽命。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明圖1厚度/凸度測(cè)量裝置系統(tǒng)配置示意圖；圖2本發(fā)明厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)配置示意圖；圖3本發(fā)明X射線源箱體冷卻結(jié)構(gòu)的主視圖；圖4本發(fā)明X射線源箱體冷卻結(jié)構(gòu)的左視圖；圖5本發(fā)明水冷卻套的主視圖；圖6本發(fā)明水冷卻套的左視圖。
圖中各附圖標(biāo)記的含義見下表

具體實(shí)施方式
圖1所示，厚度/凸度測(cè)量裝置系統(tǒng)配置，主要包括X射線源部分、探測(cè)器部分、電氣控制部分、機(jī)械部分、凸度檢測(cè)信號(hào)處理單元、人機(jī)界面部分。
輻射測(cè)量的工作原理是，利用射線在金屬內(nèi)的衰減(或材料對(duì)輻射的吸收)特性來(lái)測(cè)量帶材的厚度。由輻射源發(fā)出的X射線或同位素放射線，穿透被測(cè)帶材，輻射能部分被吸收，位于帶材另一側(cè)的探測(cè)器測(cè)定輻射強(qiáng)度。探測(cè)器將檢測(cè)到的輻射強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)換為與帶材厚度成比例的電流信號(hào)并輸出到信號(hào)處理計(jì)算機(jī)，信號(hào)處理計(jì)算機(jī)經(jīng)過(guò)計(jì)算得出被測(cè)帶材的厚度。
X射線源部分包括X射線源驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和X射線管系統(tǒng)，用于產(chǎn)生所需要的X射線；X射線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由主控制板和功率驅(qū)動(dòng)板及電源三大部分組成，其中主控制板用于產(chǎn)生X射線的高壓和電流脈寬調(diào)制信號(hào)，并采集射線高壓和電流的反饋信號(hào)，進(jìn)行誤差比對(duì)后實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制調(diào)節(jié)，保持射線源能量的穩(wěn)定。
探測(cè)器部分包括九套探測(cè)器，用于接收所對(duì)應(yīng)的X射線源產(chǎn)生的X射線，探測(cè)器微弱的電流信號(hào)經(jīng)過(guò)一級(jí)放大、濾波后再傳送給凸度儀控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)輸出。
電氣控制部分用于測(cè)量信號(hào)的處理、X射線源工作狀態(tài)的控制、內(nèi)部標(biāo)定的操作與處理、凸度儀的操作與控制等。
內(nèi)部標(biāo)定箱用于凸度儀測(cè)量精度的校正，每隔8小時(shí)校正一次，以保持凸度儀較高的測(cè)量精度。
機(jī)械部分包括C形架及其驅(qū)動(dòng)裝置，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)C形架橫向移動(dòng)，進(jìn)入或退出軋制線。
凸度檢測(cè)信號(hào)處理單元用于測(cè)量信號(hào)的處理、轉(zhuǎn)換和輸出。
如圖2所示厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，包括一套X射線源箱體冷卻系統(tǒng)和一套C形架內(nèi)壁水冷卻系統(tǒng)及一套C形架內(nèi)部風(fēng)冷系統(tǒng)。X射線源箱體冷卻系統(tǒng)包括射線源冷卻管路12和射線源恒溫冷卻箱10，射線源冷卻管路12設(shè)置在射線源箱體外壁的腔體內(nèi)，射線源冷卻管路包容射線源，射線源的冷卻管路串聯(lián)連接，射線源冷卻箱10提供循環(huán)冷卻介質(zhì)，從而帶走X射線源3工作時(shí)所產(chǎn)生的大量熱量。C形架內(nèi)壁水循環(huán)冷卻系統(tǒng)包括上水冷卻套4、中水冷卻套5和下水冷卻套6，三個(gè)水冷卻套分別設(shè)置在C形架的上內(nèi)壁、中內(nèi)壁、下內(nèi)壁，由管路將三個(gè)水冷卻套從上到下進(jìn)行串聯(lián)連接，C形架冷卻箱9提供循環(huán)冷卻水，從而有效隔絕高溫金屬板帶材7的熱輻射。在C形架上臂、中臂及下臂的內(nèi)部均構(gòu)建有風(fēng)冷通道，風(fēng)冷通道通入干燥壓縮空氣，從相應(yīng)出氣口排出；既進(jìn)行冷卻，同時(shí)保持內(nèi)部干燥，有利于提高內(nèi)部所安裝元器件的使用壽命。C形架2在電機(jī)1驅(qū)動(dòng)下可以橫向移動(dòng)，進(jìn)入或退出軋制線。
如圖3、圖4所示X射線源箱體冷卻結(jié)構(gòu)示意圖，冷卻管路1 2為曲線型設(shè)置，材質(zhì)選用紫銅，設(shè)置在射線源箱體14與側(cè)蓋板19的腔體內(nèi)，呈多行單回路排布，兩外壁間的冷卻管路通過(guò)兩側(cè)連接銅管18進(jìn)行串聯(lián)，冷卻水從外壁冷卻水進(jìn)口16流進(jìn)、從外壁冷卻水出口17流出，射線源箱體14配有箱蓋13，箱蓋13上設(shè)有手柄11；冷卻系統(tǒng)采用的冷卻介質(zhì)為水。對(duì)于測(cè)厚儀來(lái)說(shuō)只有一個(gè)射線源，而對(duì)于凸度儀來(lái)說(shuō)則有多個(gè)射線源，將多個(gè)射線源的冷卻管路串聯(lián)起來(lái)。此冷卻方式即使內(nèi)部漏水也不會(huì)對(duì)射線源造成損壞。該水冷系統(tǒng)將X射線源工作過(guò)程中產(chǎn)生的熱量帶走，保持射線源的溫度恒定。
在C形架的上內(nèi)壁、中內(nèi)壁、下內(nèi)壁分別設(shè)置有上水冷卻套4、中水冷卻套5和下水冷卻套6，三個(gè)水冷卻套的基本設(shè)計(jì)原理相似，順應(yīng)C形架上中下壁的形狀作結(jié)構(gòu)上的調(diào)整。如圖5、圖6所示C形架內(nèi)壁水冷卻套結(jié)構(gòu)示意圖，水冷卻套23內(nèi)設(shè)有隔板22，冷卻水從側(cè)壁冷卻水進(jìn)口20流進(jìn)，冷卻水順著隔板在水冷卻套內(nèi)呈反復(fù)S形曲線循環(huán)流動(dòng)，再?gòu)膫?cè)壁冷卻水出口21流出，管接頭24設(shè)置在水冷套23的側(cè)面；由管路將三個(gè)水冷卻套從上到下串聯(lián)連接；冷卻套有效隔絕高溫金屬對(duì)C形架內(nèi)部的熱輻射。水冷卻套的材質(zhì)為不銹鋼，保持循環(huán)水清潔干凈。三個(gè)水冷卻套的技術(shù)構(gòu)思相同，這里故不作重復(fù)描述。
值得注意的是，厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)還包括C形架內(nèi)部風(fēng)冷系統(tǒng)，在C形架的上臂、中臂及下臂的內(nèi)部均構(gòu)建有風(fēng)冷通道，風(fēng)冷通道通入干燥的壓縮空氣進(jìn)行冷卻，氣體由出氣口30排出；既保持內(nèi)部干燥，也有利于提高內(nèi)部元器件的使用壽命。
本發(fā)明冷卻系統(tǒng)成功應(yīng)用于2400型熱軋機(jī)的三射源九探測(cè)器多通道X射線凸度儀上，由于綜合采用了直接帶走熱量、隔絕熱輻射、C形架內(nèi)部通壓縮空氣形成空氣流動(dòng)等三重冷卻方式，應(yīng)用表明，顯著提高了冷卻效果，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，冷卻效果好。
以上通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作了進(jìn)一步說(shuō)明，給出的例子僅是應(yīng)用范例，不能理解為對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求保護(hù)范圍的一種限制。
權(quán)利要求
1.厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于包括X射線源箱體冷卻系統(tǒng)和C形架內(nèi)壁水冷卻系統(tǒng)，所述X射線源箱體冷卻系統(tǒng)包括射線源冷卻管路和射線源恒溫冷卻箱，射線源冷卻管路設(shè)置在射線源箱體外壁的腔體內(nèi)，射線源冷卻管路包容射線源，冷卻管路串聯(lián)連接，射線源恒溫冷卻箱提供循環(huán)冷卻介質(zhì)，帶走X射線源工作時(shí)所產(chǎn)生的熱量；所述C形架內(nèi)壁水冷卻系統(tǒng)包括上水冷卻套、中水冷卻套、下水冷卻套和C形架冷卻箱，三個(gè)水冷卻套分別設(shè)置在C形架的上內(nèi)壁、中內(nèi)壁、下內(nèi)壁，從上到下由管路串聯(lián)連接，C形架冷卻箱提供循環(huán)冷卻水，冷卻水在水冷卻套內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，隔絕高溫金屬板帶材的熱輻射。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述X射線源箱體冷卻系統(tǒng)采用的冷卻介質(zhì)為水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述射線源冷卻管路為曲線型設(shè)置，在射線源箱體兩外壁的腔體內(nèi)呈多行單回路排布，兩外壁間的冷卻管路進(jìn)行串聯(lián)，冷卻介質(zhì)從一外壁口進(jìn)、從另一外壁口出。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述射線源冷卻管路的材質(zhì)為紫銅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述上水冷卻套、側(cè)水冷卻套和下水冷卻套內(nèi)均設(shè)有隔板，冷卻水沿著隔板在水冷卻套內(nèi)呈反復(fù)S形曲線循環(huán)流動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于還包括C形架內(nèi)部風(fēng)冷系統(tǒng)，在C形架上臂、中臂及下臂的內(nèi)部均構(gòu)建有風(fēng)冷通道，風(fēng)冷通道通入風(fēng)冷介質(zhì)，從相應(yīng)出氣口排出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，其特征在于所述風(fēng)冷介質(zhì)為干燥的壓縮空氣。
全文摘要
本發(fā)明涉及厚度/凸度測(cè)量裝置冷卻系統(tǒng)，包括一套X射線源箱體外壁冷卻系統(tǒng)和一套C形架內(nèi)側(cè)壁水冷卻系統(tǒng)及一套C形架內(nèi)部風(fēng)冷系統(tǒng)，X射線源箱體外壁冷卻系統(tǒng)的冷卻管路設(shè)置在射線源箱體外壁的腔體內(nèi)，冷卻管路包容射線源，射線源的冷卻管路串聯(lián)連接，帶走X射線源工作時(shí)產(chǎn)生的大量熱量；C形架的上內(nèi)壁、中內(nèi)壁、下內(nèi)壁分別設(shè)置有上水冷卻套、中水冷卻套和下水冷卻套，三個(gè)水冷卻套從上到下由管路串聯(lián)連接，有效隔絕高溫金屬板帶材的熱輻射；C形架內(nèi)部通干燥壓縮空氣進(jìn)行冷卻，保持內(nèi)部干燥，提高元器件的使用壽命。本發(fā)明綜合采用直接帶走熱量、隔絕熱輻射、C形架內(nèi)部通壓縮空氣形成空氣流動(dòng)三重冷卻方式，顯著提高冷卻效果，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。
文檔編號(hào)G01B15/00GK1958184SQ20061009794
公開日2007年5月9日 申請(qǐng)日期2006年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者楊雙成, 李船林, 李國(guó)軍, 張猛 申請(qǐng)人:蘇州有色金屬加工研究院