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一種激光測試噴嘴粒度裝置的制作方法

文檔序號(hào):5957176閱讀:168來源:國知局
專利名稱:一種激光測試噴嘴粒度裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于連鑄測試技術(shù)領(lǐng)域,特別是提供了一種激光測試噴嘴粒度裝置;針對(duì)連鑄機(jī)二冷噴嘴的粒度測試,能夠精確測試出噴嘴噴霧的粒度大小。
背景技術(shù)
目前,噴嘴粒度測試系統(tǒng)一般測量范圍較窄,測量精度低,速度慢,需要人工來調(diào)節(jié)噴嘴的位置,自動(dòng)化程度低,還沒有專門針對(duì)冶金領(lǐng)域噴嘴粒度的測試裝置;而冶金領(lǐng)域噴嘴的測試對(duì)于研究鑄坯的冷卻以及表面質(zhì)量有著非常重要的作用,因此亟需能夠解決該問題的裝置。因此能夠克服上述測試裝置的不足,并能夠很好的測試噴嘴噴霧的粒度是本專利 解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種激光測試噴嘴粒度裝置,解決了上述現(xiàn)有技術(shù)的測量范圍較窄,測量精度低,速度慢等問題。自動(dòng)檢測噴嘴噴霧粒度特性,采用激光粒度測試方法,靜態(tài)激光光散射法主要測定微米級(jí)顆粒,測量范圍在5-2000 y m,獲得的是等效球體積分布,測量準(zhǔn)確,速度快,代表性強(qiáng),重復(fù)性好。本發(fā)明包括機(jī)械臺(tái)架I、噴嘴2、激光粒度測試儀3、測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)和噴水管路和氣體管路;噴嘴2安裝在機(jī)械臺(tái)架I上,連接噴水管路和氣體管路;激光粒度測試儀3的發(fā)射器16與接收器15安裝在噴嘴2的兩側(cè),激光粒度測試儀3的發(fā)射器16發(fā)射激光穿過噴嘴2噴出的水霧,由激光粒度測試儀3的接收器15接收到;激光粒度測試儀3的接收器15的數(shù)據(jù)輸出線與測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)相連。所述激光粒度測試儀由發(fā)射器16和接收器15兩部分組成,激光粒度測試儀的數(shù)據(jù)線連接測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上。本發(fā)明所述的噴嘴2是可以移動(dòng)的,由機(jī)械臺(tái)架I上的機(jī)械手帶動(dòng),能夠進(jìn)行平行移動(dòng)和垂直移動(dòng),噴嘴的移動(dòng)范圍為X 200mm Z :250mm。本發(fā)明所述的激光粒度測試儀3的鏡頭倍數(shù)分為300、500、800、1000倍四種,測試粒度直徑范圍為5-2000 iim。本發(fā)明所述的測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)由信號(hào)隔離調(diào)整箱4、信號(hào)分配箱5、粒度主機(jī)6、UPS電源模塊7、運(yùn)動(dòng)控制箱8組成;UPS電源模塊7連接粒度主機(jī)6,給粒度主機(jī)6供應(yīng)穩(wěn)定電源;激光粒度測試儀3的數(shù)據(jù)線連接信號(hào)隔離調(diào)整箱4,信號(hào)隔離調(diào)整箱4連接信號(hào)分配箱5,信號(hào)分配箱5連接粒度主機(jī)6,將測試數(shù)據(jù)輸入到粒度主機(jī)6中;粒度主機(jī)6連接運(yùn)動(dòng)控制箱8,運(yùn)動(dòng)控制箱8同時(shí)和機(jī)械臺(tái)架I與電磁閥11連接,起到控制機(jī)械臺(tái)架I和電磁閥11的作用。粒度主機(jī)6上安裝專門的操作軟件,主要包括噴嘴測試系統(tǒng)-粒度系統(tǒng)軟件和激光系統(tǒng)軟件。本發(fā)明所述噴水管路和氣體管路包括水泵9、調(diào)節(jié)閥10、電磁閥11、流量計(jì)12、空氣壓縮機(jī)13、管道14。噴水管路連接關(guān)系為水泵9連接管道14,管道14再連接流量計(jì)12,流量計(jì)12再連接電磁閥11,電磁閥11再連接調(diào)節(jié)閥10,調(diào)節(jié)閥10再連接管道14,管道14再連接噴嘴2水管接口 ;氣體管路連接關(guān)系為空氣壓縮機(jī)13連接管道14,管道14再連接流量計(jì)12,流量計(jì)12再連接電磁閥11,電磁閥11再連接調(diào)節(jié)閥10,調(diào)節(jié)閥10再連接管道14,管道14再連接噴嘴2氣管接口。調(diào)節(jié)閥能夠?qū)崿F(xiàn)計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)調(diào)節(jié)水壓、氣壓以及水流量和氣流量的;各工況參數(shù)的量程分別為水壓0-1. 6MPa,氣壓0-1. OMPa,水流量0-1000L/min,氣流量0-600Nm3/h。測試過程中需要根據(jù)噴嘴工作時(shí)的水流量、氣流量大小來選擇相應(yīng)的流量計(jì),并且使用一只調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)節(jié)。本系統(tǒng)采用機(jī)電一體化的設(shè)計(jì),整個(gè)過程都可以由計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行,測試結(jié)果直接以報(bào)告的形式打印出來,同時(shí)測試結(jié)束后可以得到噴嘴的水霧粒度的分布曲線及其數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)果可以保存到數(shù)據(jù)庫,可在數(shù)據(jù)庫中查看不同噴嘴和不同條件下的粒度分布,進(jìn)行比較,從而得到適合于生產(chǎn)實(shí)際的噴嘴和工作條件。
本發(fā)明的有點(diǎn)在于,能夠全自動(dòng)調(diào)節(jié)噴嘴的位置和方向,自動(dòng)調(diào)節(jié)噴嘴水流量和氣流量,能夠利用激光精確測量噴嘴的粒度,并且自動(dòng)化程度高,操作簡單,測試結(jié)果精度聞。


圖I為激光測試粒度裝置布置示意圖。機(jī)械臺(tái)架I、噴嘴2、激光粒度測試儀3、信號(hào)隔離調(diào)整箱4、信號(hào)分配箱5、粒度主機(jī)6、UPS電源模塊7、運(yùn)動(dòng)控制箱8、水泵9、調(diào)節(jié)閥10、電磁閥11、流量計(jì)12、空氣壓縮機(jī)13、管道14、接收器15、發(fā)射器16。圖2為噴嘴自動(dòng)控制機(jī)械臺(tái)架示意圖。噴嘴2、噴嘴固定螺栓17、噴嘴水、汽軟管18、水平移動(dòng)臂19、控制系統(tǒng)箱20、水、氣管接口 21、垂直移動(dòng)臂22、底座23。
具體實(shí)施例方式以下的實(shí)例用于闡述本發(fā)明,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于以下實(shí)施例。本發(fā)明包括機(jī)械臺(tái)架I、噴嘴2、激光粒度測試儀3、測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)和噴水管路和氣體管路;噴嘴2安裝在機(jī)械臺(tái)架I上,連接噴水管路和氣體管路;激光粒度測試儀3的發(fā)射器16與接收器15安裝在噴嘴2的兩側(cè),激光粒度測試儀3的發(fā)射器16發(fā)射激光穿過噴嘴2噴出的水霧,由激光粒度測試儀3的接收器15接收到;激光粒度測試儀3的接收器15的數(shù)據(jù)輸出線與測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)相連。所述激光粒度測試儀由發(fā)射器16和接收器15兩部分組成,激光粒度測試儀的數(shù)據(jù)線連接測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)上。I.將噴嘴安裝在機(jī)械臺(tái)架上,并固定好,按照測試要求調(diào)節(jié)噴嘴的水平及垂直距離;2.激光粒度儀的調(diào)節(jié)(I)打開激光電源,激光器預(yù)熱后穩(wěn)定出光。檢查激光的質(zhì)量,如果光斑中心不亮或不均勻,可打開發(fā)射器頂蓋,小心旋轉(zhuǎn)針孔調(diào)節(jié)螺釘。調(diào)整三個(gè)發(fā)射器調(diào)節(jié)螺釘,使出射激光束水平。(2)對(duì)中調(diào)整將接收器移到F=IOOOmm處,用螺釘固定.然后將兩個(gè)調(diào)整圓環(huán)分別放到相應(yīng)的位置,帶有螺紋的圓環(huán)安到接收透鏡架上,另一個(gè)沒有螺紋的圓環(huán)裝到接收器上。然后打開激光器進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整激光器底部的支撐螺釘,使激光正好穿過兩個(gè)調(diào)整圓環(huán)的中心。根據(jù)三點(diǎn)一線原理,可以確定這樣就是達(dá)到了對(duì)中的效果。(3)根據(jù)測量范圍,選擇合適的接收透鏡。物鏡焦距300mm測量粒徑范圍為5-584Mm ;物鏡焦距500mm測量粒徑范圍為9_975Mm ;物鏡焦距800mm測量粒徑范圍為14-1579Mm ;物鏡焦距800mm測量粒徑范圍為18_2000Mm。(4)根據(jù)所選定的接收透鏡的焦距,確定接收器的位置,其位置離發(fā)射器由近及遠(yuǎn)依次為F = 300,F(xiàn) = 500,F(xiàn) = 800,F(xiàn) = 1000。接收器安裝方法根據(jù)鏡頭焦距,將接收器推到對(duì)應(yīng)位置,并旋緊固緊螺釘。(5)打開接收器電源開關(guān),并打開計(jì)算機(jī)電源,運(yùn)行粒度測試軟件,點(diǎn)擊主菜單“選擇焦距”和“對(duì)中”按鈕,通過調(diào)節(jié)接收器上的水平調(diào)整按鈕和垂直調(diào)整按鈕來進(jìn)行對(duì)中,使波形從左向右依次降低為最理想,然后采集背景。
3.根據(jù)測試需要的工況條件,設(shè)定噴嘴的水壓(MPa)、氣壓(MPa)、水流量(L/min)、氣流量等參數(shù)(Nm3/h),各工況參數(shù)的量程分別為水壓0-1. 6MPa,氣壓0-1. OMPadK流量0-1000L/min,氣流量0-600 Nm3/h ;進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。4.測試完畢后,噴嘴噴霧粒度經(jīng)過激光測試儀采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過信息分配箱、信息隔離調(diào)理箱處理后,輸入計(jì)算機(jī),進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理,得到噴嘴的粒度分布特征圖。
權(quán)利要求
1.一種噴嘴激光粒度測試裝置,包括機(jī)械臺(tái)架、噴嘴、激光粒度測試儀、測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)和噴水管路和氣體管路;其特征在于噴嘴(2)安裝在機(jī)械臺(tái)架(I)上,連接噴水管路和氣體管路;激光粒度測試儀(3)安裝在噴嘴(2)下面,激光粒度測試儀(3)、發(fā)射器(16)和接收器(15)的水平連線與噴嘴(2)在同一平面內(nèi)并與噴嘴垂直;激光粒度測試儀(3)的數(shù)據(jù)輸出線與測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置,其特征在于所述的噴嘴(2)是能移動(dòng)的,由機(jī)械臺(tái)架(I)上的機(jī)械手帶動(dòng),能夠進(jìn)行平行移動(dòng)和垂直移動(dòng),噴嘴(2)的移動(dòng)范圍為X 200mm Z .250mmo
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置,其特征在于所述的激光粒度測試儀(3)的鏡頭倍數(shù)分為300、500、800、1000倍四種,測試粒度直徑范圍為5-2000 μ m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置,其特征在于測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)由信號(hào)隔離調(diào)整箱(4)、信號(hào)分配箱(5)、粒度主機(jī)(6)、UPS電源模塊(7)、運(yùn)動(dòng)控制箱(8)組成;UPS電源模塊(7)連接粒度主機(jī)(6);激光粒度測試儀(3)的數(shù)據(jù)線連接信號(hào)隔離調(diào)整箱(4),信號(hào)隔離調(diào)整箱(4)連接信號(hào)分配箱(5),信號(hào)分配箱(5)連接粒度主機(jī)(6);粒度主機(jī)(6)連接運(yùn)動(dòng)控制箱(8),運(yùn)動(dòng)控制箱(8)同時(shí)和機(jī)械臺(tái)架(I)與電磁閥(11)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置,其特征在于粒度主機(jī)(6)上安裝專門的操作軟件,所述的專門的操作軟件包括噴嘴測試系統(tǒng)-粒度系統(tǒng)軟件和激光系統(tǒng)軟件。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置,其特征在于噴水管路和氣體管路系統(tǒng)包括水泵9、調(diào)節(jié)閥10、電磁閥11、流量計(jì)12、空氣壓縮機(jī)13、管道14 ;噴水管路連接關(guān)系為水泵(9)連接管道(14),管道(14)再連接流量計(jì)(12),流量計(jì)(12)再連接電磁閥(11),電磁閥(110再連接調(diào)節(jié)閥(10),調(diào)節(jié)閥(10)再連接管道(14),管道(14)再連接噴嘴(2)水管接口 ;氣體管路連接關(guān)系為空氣壓縮機(jī)(13)連接管道(14),管道(14)再連接流量計(jì)(12),流量計(jì)(12)再連接電磁閥(11),電磁閥(11)再連接調(diào)節(jié)閥(10),調(diào)節(jié)閥(10)再連接管道(140,管道(14)再連接噴嘴(2)氣管接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置,其特征在于噴水管路和氣體管路系統(tǒng)的水壓、氣壓、水流量和氣流量的量程分別為水壓0-1. 6MPa,氣壓0-1. OMPa,水流量0-1000L/min,氣流量 0-600 NmVh。
全文摘要
一種激光測試噴嘴粒度裝置,屬于連鑄測試技術(shù)領(lǐng)域。包括機(jī)械臺(tái)架、噴嘴、激光粒度測試儀、測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)和噴水管路和氣體管路;噴嘴(2)安裝在機(jī)械臺(tái)架(1)上,連接噴水管路和氣體管路;激光粒度測試儀(3)安裝在噴嘴(2)下面,激光粒度測試儀(3)、發(fā)射器(16)和接收器(15)的水平連線與噴嘴(2)在同一平面內(nèi)并與噴嘴垂直;激光粒度測試儀(3)的數(shù)據(jù)輸出線與測控系統(tǒng)計(jì)算機(jī)相連。該系統(tǒng)可以對(duì)噴嘴噴霧的粒度進(jìn)行檢測,可測粒度平均直徑范圍為5μm-2000μm,并生成相關(guān)的測試報(bào)告。該檢測裝置操作方便、測量精度高、速度快,代表性強(qiáng),重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn),與生產(chǎn)參數(shù)結(jié)合緊密,為連鑄生產(chǎn)過程提供指導(dǎo)性的作用。
文檔編號(hào)G01N15/02GK102854098SQ20121033155
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者王坤, 王立峰, 楊子森, 管序榮, 孫齊松, 朱國森, 呂迺冰, 丁寧 申請(qǐng)人:首鋼總公司
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