测量装置制造方法及图纸

一种测量装置，其用于在线对钢板的宽厚进行测量，包括：支架，超声波发射源，超声波接收源，计算处理设备，其通过数据线分别连接超声波发射源和超声波接收源，其可以根据超声波发射源和超声波接收源的相对位置、射线角度计算出钢板的厚度；测量装置还包括后处理冷却装置，可根据测量结果直接对钢板进行冷却处理。测量装置的精度高，方便快捷，冷却装置能耗低，除鳞效果好。

【技术实现步骤摘要】
测量装置本申请是申请日为2013年11月07日，申请号为201310544985.X，专利技术名称为“测量装置”的专利申请的分案申请。
本申请涉及一种测量装置，尤其涉及一种在线钢板宽厚测量装置。
技术介绍
在冶金领域，通常涉及到对钢板的厚度进行测量。当板材工件的厚度尺寸非常重要时，通常会对其尺寸进行检测。此时，检测的快速性、准确性显得尤为重要。常见测量装置一般为接触式测量装置，常用的检测工具有百分尺、游标卡尺等，检测方式采用人工检测。如果对于处于不同温度和状态下的钢板，传统的接触式测量装置并不可靠。假如钢板处理高温状态时，对其测量变得不可能。而对于非接触式的测量装置，目前还处于研究的空白领域。另外，对于在线对钢板的厚度测量后，如何对钢板进一步处理，目前国内外也没有可借鉴的经验。
技术实现思路
本申请提供一种结构简单、检测快速、检测精度高的钢板宽厚测量装置，并且可以进一步根据测量结果采用合适的方法对钢板进行后处理。测量的原理主要依据超声波对固体介质有较强的穿透性，并且在介质中传播的距离较远的特性，采用超声波原理对钢板进行测量。本申请首先提供一种宽厚测量装置，包括：支架，位于钢板上方，其上标记有刻度。超声波发射源，其用来将超声波射线辐射到钢板的一点上。超声波接收源，其用于接收从钢板反射回来的超声波射线。超声波发射源和超声波接收源安装在支架上，并且可以在水平方向上移动，并且应处于同一垂直的平面之内。计算处理设备：通过数据线分别连接超声波发射源和超声波接收源，其可以通过超声波发射源和超声波接收源的相对位置、射线角度计算出钢板的厚度。计算的方法是显而易见的，在此仅做简单说明。由于超声波在各介质中传播时，折射角和反射角的关系满足折射定律，即波穿过两个各向同性介质的分界而时，波的传播方向改变，并且满足：入射角i的正弦除以波在第一种介质的速度等于折射角θ的正弦除以波在第二种介质的速度。如果定义α为入射角，α’为反射角，β为透射角，sinα/v1＝sinα′/v1＝sinβ/v2＝P式则说明入射角等于反射角，投射角的大小决定于介质W1，W2的速度v1，v2之比；而且在一个界面上对入射波、反射波和投射波来说具有相同的射线参数P。上述方法在此并不需要更详细的解释说明。下面简要说明测量的方法：首先固定超声波发射源至位置A，然后将超声波发射源打开，以30-75度的角度向钢板发射超声波，超声波在钢板上表面发生反射，超声波经反射后到达位置B，此时如果将超声波接收源置于位置B，可以接收到超声波信号。实际中，我们除了可以在位置B接收到超声波信号外，还可以在位置C接收到超声波信号，这是由于自超声波发射源发出的超声波，一部分在钢板上表面发生反射，另一部分超声波可以穿透钢板到达钢板的下表面，从而在下表面发生反射现象，因此，在位置C也可以接收到超声波信号。计算处理设备可以根据A点位置、B点位置以及C点位置的位差，以及超声波自发射源所射出的角度，即可通过计算处理设备得到钢板的厚度。以α为入射角，β为折射角，v1为超声波在介质一中的速度，v2是超声波在介质二中的速度，根据折射定律sinα/v1＝sinβ/v2，因此，由超声波发射源射出的超声波在各介质中经历反射和折射最终返回到超声波接收源，这样，在支架上移动超声波接收源，就可以得到超声波返回点的时间，即可得到超声波在B点和C点的返回时间，TB和TC。根据公式d＝cΔtcosθ/2，即可计算得到钢板的厚度d，其中c为超声波在各介质层中传播的速度，θ是超声波进入到各介质层时与法线的夹角，Δt是在各介质层中传播的时间。其中，超声波发射源、超声波接收源，其工作频率可选范围为1MHz-5MHz，入射角和接收角的范围为30-75度的区间范围内。通过调节超声波接收源的位置，直至超声波接收源可以接收到来自超声波发射源的信号，此时，计算处理设备可以根据超声波在不同介质中的速度、超声波发射源和超声波接收源的位置、超声波发射源与水平方向的入射角度、超声波接收源与水平方向的接收角度，计算出其中介质层的厚度，即钢板的厚度。另外，在测量过程中，由于钢板表面的不均匀性，其得到的结果可能不准确，因此，为了减轻或避免干扰因素，可以进行复数次测量，并对其平均值进行计算，从而得到更精确的结果。使用该测量装置，其一不必破坏钢板的结构，并且可以随时测量，瞬间得到结果。其可以广泛应用于热轧钢板的在线测量。本申请的目的之二在于得到钢板的厚度后，可以根据所测量的结果对钢板进行后处理，后处理所使用的装置可以是冷却装置，也就是说对经过粗轧后钢板进行厚度测量，然后再根据测量结果选择合适的工艺参数对钢板进行处理。作为冷却装置上必不可少的部件之一“喷嘴”，我们有目地的选用雾化冷却喷嘴，该喷嘴在本领域具有常规的理解，并无特殊含义。选用雾化冷却喷嘴的目的在于为避免选用水流直接对钢板处理时易产生的不稳定性，且雾化冷却喷嘴具有较高的可控性。因此，如无特殊说明，所有出现的喷嘴均为雾化冷却喷嘴。为了便于控制冷却过程的速率和稳定性，冷却装置的基本设置方式为包括上、下两侧冷却设备。即上侧冷却设备，用于在冷却区间段对热轧钢板的上表面进行冷却；下侧冷却设备，用于在冷却区间段对热轧钢板的下表面进行冷却。在上、下侧冷却设备上均匀设置有若干个雾化冷却喷嘴，喷嘴的数量、喷嘴之间的间隔距离并无明确的限定，保持喷嘴间的间距相同即可，比如数量可控制在10-100范围内，工业上直接选用现有企业中的设备即可，另外，还需要保证上、下两侧冷却设备上的雾化冷却喷嘴在垂直方向上一一对应。一般来说，热轧钢板在刚进入冷却段时，如果仅使用雾化冷却喷嘴对钢板进行降温时，仍然不能避免头部和尾部相当于有三面同时与冷却水接触的问题，致使头部和尾部的冷却速度高于中间段的冷却速度，当降温速度无法保持一致时，即会产生钢板组织、性能上的差异性。换言之，就是在钢板进行冷却段时，通过控制热轧钢板头部、尾部和中间段冷却时的冷却水量，减小热轧钢板头部、尾部与中间段的温差，提高整块热轧钢板降温速率的一致性。具体采取的手段包括：在冷却装置的控制设备上，使用控制设备控制喷嘴的打开与闭合，同样，控制设备也可以控制喷嘴的喷出压力。为表述方便，我们可以将上、下两侧冷却设备在垂直位置上对应的喷嘴自左向右依次定义为第一组雾化冷却喷嘴、第二组雾化冷却喷嘴……第n组雾化冷却喷嘴。在冷却装置上，安装有感应测量设备，其安装在上侧冷却设备的起始段位置，用于感应热轧钢板头部是否在垂直位置上超过第一组雾化冷却喷嘴，也可以用于感应热轧钢板的尾部是否在垂直位置上超过第一组雾化冷却喷嘴。工作时，热轧钢板在车床的带动下在基本水平的方向上向前移动，安装在上侧冷却设备起始段位置的感应测量设备开始工作，感应热轧钢板的头部是否在垂直位置上超过第一组雾化冷却喷嘴，当感应测量设备感应到热轧钢板的头部已经超过时，将信号传递到控制设备，控制设备将打开第一组雾化冷却喷嘴，第一组喷嘴开始向热轧钢板喷出冷却的水雾。对于第二组雾化冷却喷嘴的打开时间，由于热轧钢板的水平前进速度是预先设定的，因此，并不需要再提供额外的感应测量设备，仅需要根据喷嘴之间的间隔、热轧钢板的前进速度，就可以计算得出热轧钢板头部在垂直位置上超过第二组雾化冷却喷嘴的时间，控制设备可以在热轧钢板的头部超过第二组雾化冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量装置，其用于在线对钢板的宽厚进行测量，包括：支架，位于钢板上方，其上标记有刻度；超声波发射源，其用来将超声波射线辐射到钢板的一点上；超声波接收源，其用于接收从钢板反射回来的超声波射线；超声波发射源和超声波接收源均安装于支架上，并且可以在水平方向上移动，并且处于同一垂直的平面之内；计算处理设备，其通过数据线分别连接超声波发射源和超声波接收源，其可以根据超声波发射源和超声波接收源的相对位置、射线角度计算出钢板的厚度；所述测量装置还包括后处理装置，后处理装置可以是冷却装置；所述冷却装置包括上侧冷却设备、下侧冷却设备、感应测量设备和控制设备；其中上侧冷却设备用于在冷却区间段对热轧钢板的上表而进行冷却；下侧冷却设备用于在冷却区间段对热轧钢板的下表面进行冷却；上侧冷却设备和下侧冷却设备上均匀设置有若干个雾化冷却喷嘴，上侧冷却设备和下侧冷却设备上所安装的雾化冷却喷嘴上下对应，雾化冷却喷嘴与钢板的前进方向的夹角范围为30‑75度；其中感应测量设备安装于上侧冷却设备上，用于感应钢板的头部是否超过上侧冷却设备和下侧冷却设备的第一组雾化冷却喷嘴；其中控制设备与感应测量装置连接，可以用于接收感应测量设备上的信号，也可以控制上述所有的雾化冷却喷嘴的打开与关闭，以及所有的雾化冷却喷嘴喷出的水压大小；将由上侧冷却设备和下侧冷却设备所形成的冷却区间划分为N个区间段，当在线测量得到的钢板的厚度在20‑50mm范围内时，控制装置将第I区间段雾化冷却喷嘴压力与钢板厚度的比例调节为0.5‑0.8之间为宜。...

【技术特征摘要】
1.一种测量装置，其用于在线对钢板的厚度进行测量，包括：支架，位于钢板上方，其上标记有刻度；超声波发射源，其用来将超声波射线辐射到钢板的一点上；超声波接收源，其用于接收从钢板反射回来的超声波射线；超声波发射源和超声波接收源均安装于支架上，并且能够在水平方向上移动，并且处于同一垂直的平面之内；计算处理设备，其通过数据线分别连接超声波发射源和超声波接收源，其能够根据超声波发射源和超声波接收源的相对位置、射线角度计算出钢板的厚度；所述测量装置还包括后处理装置，后处理装置是冷却装置；所述冷却装置包括上侧冷却设备、下侧冷却设备、感应测量设备和控制设备；其中上侧冷却设备用于在冷却区间段对热轧钢板的上表面进行冷却；下侧冷却设备用于在冷却区间段对热轧钢板的下表面进行冷却；上侧冷却设备和下侧冷却设备上均匀设置有若干个雾化冷却喷嘴，上侧冷却设备和下侧冷却设备上所安装的雾化冷却喷嘴上下对应，雾化冷却喷嘴与钢板的前进方向的夹角范围为30-75度；其中感应测量设备安装于上侧冷却设备上，用于感应钢板的头部是否超过上侧冷却设备和下侧冷却设备的第一组雾化冷却喷嘴；其中控制设备与感应测量设备连接，能够用于接收感应测量设备上的信号，也能够控制所有的雾化冷却喷嘴的打开与关闭，以及所有的雾化冷却喷嘴喷出的水压大小；将由上侧冷却设备和下侧冷却设备所形成的冷却区间划分为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张觉灵，杨海西，李宏亮，李慧明，王国太，
申请(专利权)人：张觉灵，
类型：发明
国别省市：河北;13