專利名稱：無輥式吸風(fēng)燒結(jié)料層激光測厚裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于煉鐵吸風(fēng)燒結(jié)工藝中燒結(jié)機(jī)布料厚度檢測裝置。 技術(shù)背景煉鐵吸風(fēng)燒結(jié)工藝中燒結(jié)機(jī)布料厚度是燒結(jié)過程的重要參數(shù)也是考核操作重要 指標(biāo)之一，因缺乏合適的檢測裝置，一般由操作人員直接目測，再根據(jù)人工測量的點(diǎn)火料層 厚度，加上經(jīng)驗(yàn)的料層收縮率，調(diào)節(jié)園輥布料機(jī)的轉(zhuǎn)速或臺(tái)車速度，因此操作滯后，料層不 穩(wěn)定。該測量裝置的科學(xué)研發(fā)，對(duì)煉鐵工業(yè)的生產(chǎn)、節(jié)能、降耗將起到巨大的作用?！芭输摗蓖醢⒒⒌韧瞥隽私?jīng)實(shí)際考驗(yàn)的平面滾筒測料面，見圖1，料面使?jié)L筒抬高 或降低，引起滾筒兩支承臂旋轉(zhuǎn)角度，經(jīng)多道滑輪帶傳遞到角位移編碼器，反映出料層高 低，這種裝置傳遞環(huán)節(jié)多，滑輪間隙及直徑偏差，鋼絲繩的脹縮，都會(huì)影響精度，據(jù)報(bào)精度 為5mm，該機(jī)構(gòu)顯得繁瑣，維護(hù)量相對(duì)大。它的優(yōu)點(diǎn)是在臺(tái)車寬度同一截面上，同時(shí)得到測 量值，測量滾筒對(duì)料層面起一定的平整作用。目前吸風(fēng)燒結(jié)機(jī)向大型化方向發(fā)展，臺(tái)車寬度大，限于園輥布料機(jī)的寬度，一般在 臺(tái)車寬度上要裝6組或以上的檢測裝置。國內(nèi)一些其它原理的測厚設(shè)備用不好，如超聲波料位計(jì)由于它的反應(yīng)時(shí)間要3 秒以上，而吸風(fēng)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車速度一般在1. 8m/c以上，意味著30mm/s，則超聲波測定滯后 90mm以上才能反映，形成不連續(xù)的測定，而且它是面積式的測定，較難正確反映臺(tái)車行進(jìn)全 寬度的截面料厚，不好配合園輥布料機(jī)調(diào)料。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種測量精度高、機(jī)構(gòu)簡約、較容易維護(hù)的無輥式吸 風(fēng)燒結(jié)料層激光測厚裝置。本實(shí)用新型提供的這種無輥式吸風(fēng)燒結(jié)料層激光測厚裝置，包括激光測距儀、橫 梁、擺動(dòng)部件、推桿、計(jì)算機(jī)、電動(dòng)伺服部件，所述擺動(dòng)部件固定在橫梁上，上臂與推桿連接， 該推桿由電動(dòng)伺服部件帶動(dòng)，各激光測距儀安裝在所述擺動(dòng)部件下臂上，隨同擺動(dòng)部件的 擺動(dòng)進(jìn)行掃描，分別記下各自激光頭到料層頂面距離X及擺角Φ，激光測距儀通過模入數(shù) 據(jù)卡或串口通信總線將測量數(shù)據(jù)送至所述計(jì)算機(jī)，由該計(jì)算機(jī)計(jì)算出料層厚度平均值。所述激光測距儀鏡頭前設(shè)有防塵微正壓吹氣裝置。本實(shí)用新型無輥式吸風(fēng)燒結(jié)料層激光測厚裝置在測量時(shí)，激光測距儀在擺動(dòng)部件 的帶動(dòng)下不斷擺動(dòng)，定時(shí)采集激光頭到下料層頂面距離X同時(shí)記錄此時(shí)的擺角Φ，而激光 頭到料層底邊距離H是常量，計(jì)算機(jī)將按照H - XCOS (ΦΛ)得到各測量點(diǎn)處的料層厚度， 然后計(jì)算該激光測距儀采集的各測量點(diǎn)的平均值，最后根據(jù)各激光測距儀采集的平均值計(jì) 算出料層厚度的平均值。本實(shí)用新型首次將激光測距方法應(yīng)用到煉鐵燒結(jié)機(jī)料層測定領(lǐng)域，從而較好地解 決了料層測定這一重要難題，本實(shí)用新型包括如下優(yōu)點(diǎn)[0011]1.測量精度高。即使在IOm范圍內(nèi)，具有分辨率達(dá)l-2mm的高精度。可很好保持 在料層總厚的1%范圍內(nèi)；2.測量頭不接觸式直接測定，減少傳遞環(huán)節(jié)。裝在燒結(jié)機(jī)上空橫梁上，維持鏡前正 壓，減少了惡劣環(huán)境影響；3.橫梁可在機(jī)外支柱頂伸縮轉(zhuǎn)動(dòng)，以方便激光器安裝、維護(hù)，可定時(shí)整定調(diào)試，簡 易維護(hù)；4.高速測量。激光器采樣速度在100ms、20ms及更小，克服了燒結(jié)機(jī)行進(jìn)速度 30mm/s左右的影響，易實(shí)現(xiàn)同步群測，與輥式布料機(jī)配合，同步群控；5.利用與園輥布料機(jī)的位置對(duì)應(yīng)長的激光器小角度擺動(dòng)掃描，簡易地解決了行進(jìn) 料橫截面料高的平均測量問題。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的A向視圖。圖3是用于本實(shí)用新型的信息采集系統(tǒng)圖。圖4是現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
從圖1可以看出本實(shí)用新型具有激光測距儀1，航空插接件3、計(jì)算機(jī)5、擺動(dòng)部件 7、推桿8、電動(dòng)伺服部件9、正壓風(fēng)防塵裝置10，其中擺動(dòng)部件含有若干擺動(dòng)構(gòu)件，推桿8連 接若干擺動(dòng)構(gòu)件的上臂，每個(gè)擺動(dòng)構(gòu)件的下臂都裝有激光測距儀1，各擺動(dòng)構(gòu)件支軸固定在 橫梁上，推桿8連接各擺動(dòng)構(gòu)件上臂，由電動(dòng)伺服部件9帶動(dòng)推桿8，使擺動(dòng)部件7以支滾 柱軸承為軸心帶動(dòng)各激光測距儀1隨之?dāng)[動(dòng)。激光測距儀1擺動(dòng)周期調(diào)整在^。一單程采 樣16次。采樣的數(shù)據(jù)通過航空插接件3及屏蔽電纜接至模入數(shù)據(jù)卡或串口通信總線4到 計(jì)算機(jī)5。計(jì)算機(jī)5對(duì)各激光測距儀提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，按照H - )(C0S(clV2)得到各測 量點(diǎn)處的料層厚度，其中H值是激光測距儀到料層6底面的距離，X是激光頭到料層頂面距 離，Φ是激光測距儀的擺角。根據(jù)各測量點(diǎn)處的料層厚度計(jì)算該激光測距儀采集的各測量 點(diǎn)的平均值，最后根據(jù)各激光測距儀采集的平均值計(jì)算出料層厚度的平均值。本實(shí)用新型裝置安裝時(shí)在燒結(jié)機(jī)頭部的輥式布料機(jī)后100-200mm處于燒結(jié)機(jī)外 側(cè)建立支柱2懸空架橫梁，橫梁可沿立柱2上下滑動(dòng)并繞立柱轉(zhuǎn)動(dòng)，以便激光測距儀1能在 燒結(jié)機(jī)外維護(hù)檢修。本裝置在使用時(shí)應(yīng)打開裝于橫梁頭部的正壓風(fēng)防塵裝置10，風(fēng)從鏡頭 前管側(cè)面開孔吹入，從鏡頭前管口出，調(diào)整到微微有風(fēng)出就行。予編制計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理、屏幕圖形顯示及數(shù)據(jù)通信軟件及予裝操作系統(tǒng)和平臺(tái) 監(jiān)控軟件并通電啟動(dòng)、調(diào)試好。在燒結(jié)機(jī)進(jìn)料運(yùn)行后，即可在一體化的計(jì)算機(jī)屏幕上顯示 正確的料層厚數(shù)據(jù)，并發(fā)送至燒結(jié)DCS監(jiān)控系統(tǒng)控制輥式布料機(jī)調(diào)料。
權(quán)利要求1.一種無輥式吸風(fēng)燒結(jié)料層激光測厚裝置，其特征在于該裝置包括激光測距儀(1)、 橫梁(2)、擺動(dòng)部件(7)、推桿(8)、計(jì)算機(jī)(5)、電動(dòng)伺服部件(9)，所述擺動(dòng)部件固定在橫梁 (2)上，上臂與推桿(8)連接，該推桿由電動(dòng)伺服部件(9)帶動(dòng)，各激光測距儀(1)安裝在所 述擺動(dòng)部件下臂上，隨同擺動(dòng)部件的擺動(dòng)進(jìn)行掃描，分別記下各自激光頭到料層頂面距離X 及擺角Φ，激光測距儀通過模入數(shù)據(jù)卡或串口通信總線將測量數(shù)據(jù)送至所述計(jì)算機(jī)，由該 計(jì)算機(jī)計(jì)算出料層厚度平均值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述無輥式吸風(fēng)燒結(jié)料層激光測厚裝置，其特征在于激光測距儀 (1)的鏡頭前設(shè)有防塵微正壓吹氣裝置(10)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種無輥式吸風(fēng)燒結(jié)料層激光測厚裝置，該裝置包括激光測距儀、橫梁、擺動(dòng)部件、推桿、計(jì)算機(jī)、電動(dòng)伺服部件，所述擺動(dòng)部件固定在橫梁上，上臂與推桿連接，該推桿由電動(dòng)伺服部件帶動(dòng)，各激光測距儀安裝在所述擺動(dòng)部件下臂上，隨同擺動(dòng)部件的擺動(dòng)進(jìn)行掃描，分別記下各自激光頭到料層頂面距離X及擺角Φ，激光測距儀通過模入數(shù)據(jù)卡或串口通信總線將測量數(shù)據(jù)送至所述計(jì)算機(jī)，由該計(jì)算機(jī)計(jì)算出料層厚度平均值。本實(shí)用新型測量精度高，測量頭不接觸式直接測定，減少傳遞環(huán)節(jié)，方便安裝、維護(hù)環(huán)境好，容易實(shí)現(xiàn)同步群測，與輥式布料機(jī)配合，同步群控。
文檔編號(hào)G01C3/00GK201926308SQ201020627200
公開日2011年8月10日 申請(qǐng)日期2010年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月26日
發(fā)明者戈?duì)柟?申請(qǐng)人:長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司