专利名称：用于测量结晶器的便携式锥度仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种结晶器锥度测量装置，尤其涉及一种用于测量结晶器的 便携式锥度仪。
背景技术：
结晶器是连铸设备的核心部件，结晶器铜管的内腔锥度对铸坯的质量影响很 大。结晶器锥度过大会造成结晶器对坯壳的挤压，导致角部凹陷，坯壳与结晶器 的摩擦增加，加剧结晶器的磨损，还会出现表面增铜；锥度过小会使气隙增大， 热流减小，坯壳减薄，容易发生漏钢。因此必须保证结晶器锥度大小合适。现有 的结晶器锥度测量装置多结构复杂、采用模拟电路，模拟电路使用器件较多，大 而重，电路复杂，干扰因素过多，不容易做得精确。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服现有锥度测量装置存在的缺点和不足，提供一 种用于测量结晶器的便携式锥度仪及其工作流程。
本实用新型的目的是这样实现的
通过设计一套简单合理的机械机构和数字电路与程序控制的集成，实现了大 多数结晶器倒锥度的精确测量。
具体地说
本锥度仪由传感器支架、立柱显示盒、校准平台、连接压板、内六角螺栓、 螺旋电缆、倾角传感器和数字显示电路组成；
4校准平台和传感器支架左右连为一体；
立柱显示盒放置到校准平台上，并通过连接压板、内六角螺栓与传感器支架 连接；
倾角传感器置于传感器支架上，数字显示电路置于立柱显示盒里面； 倾角传感器和数字显示电路通过螺旋电缆进行电气连接。 本锥度仪的工作原理是
传感器支架通过支撑羽翼挂在校准平台上，传感器支架的接触点紧贴在校准 平台的工作表面，进行校对。校对完毕后，即可使传感器支架的接触点紧贴在结 晶器的窄边，进行测量。此时，安装在传感器支架上的倾角传感器将收集到的倾 角信号以数字量的形式通过螺旋电缆输送到数字显示电路，经采样、滤波、数模 转换、数据处理和数据显示等将数字信号转换成我们所需要的信号值显示在LCM 显示屏上。
本实用新型具有下列优点和积极效果
① 结构简单，占用空间小，适应范围广，可用于薄板坯结晶器的测量；
② 采用数字电路和程序控制相结合，测量更为准确，精度达到0.01mm;
③ 可以进行量程的在线微调，并记录写入flash,满足实际工程的需要。 总之，本实用新型结构简单，操作自动化，检测稳定，数据准确。

图l.l是锥度仪的结构主视图； 图1.2是锥度仪的结构左视图； 图1.3是锥度仪的结构俯视图； 图2是传感器支架的爆炸图； 图3是立柱显示盒的爆炸图； 图4是校准平台的爆炸图； 图5是调节螺栓组件的爆炸图； 图6是锥度仪的数字显示电路方框图；图7是锥度仪主程序工作流程图。 其中
100—传感器支架；
101—接触点，
104—基座，
107—下螺栓，
110—连接压板轴； 200—立柱显示盒；
201—面板，
204—手持把，
207—铜套，
210—支撑脚， 300—校准平台；
310—调节螺栓组件， 311—调节螺栓，
320—水平底板，
350—水平支撑板； 400—连接压板； 500—内六角螺栓；
600—螺旋电缆； 700—倾角传感器；
800—数字显示电路。 810—数据处理单元， 840—电池，
102—上螺栓， 105—传感器保护外壳， 108—连接轴，
202—电池盒， 205—水准泡盒， 208—旋转套， 211—支撑立柱，
312—卡环， 330—内六角螺栓，
103—支架， 106—安装块， 109—连接块，
203—显示盒焊件， 206—支撑羽翼， 209—螺栓， 212—数字显示电路；
313—底脚； 340—工作面立柱，
820—LCM显示屏， 850—第一电压转换模块、
830—晶体振荡器，
860—第二电压转换模块，870—输入按钮。
具体实施方式
以下结合附图和实施例详细说明 一、便携式锥度仪1、 总体如图1.1、 1.2、 1.3，便携式锥度仪由传感器支架100、立柱显示盒200、 校准平台300、连接压板400、内六角螺栓500、螺旋电缆600、倾角传感器700 和数字显示电路800组成；校准平台300和传感器支架100左右连为一体；立柱显示盒200放置到校准平台300上，并通过连接压板400、内六角螺栓 500与传感器支架100连接；倾角传感器700置于传感器支架100上，数字显示电路800置于立柱显示盒 200里面；倾角传感器700和数字显示电路800通过螺旋电缆600进行电气连接。2、 各部件① 传感器支架100如图l.l、 1.2、 1.3和图2，传感器支架IOO包括接触点101、上螺栓102、 支架103、基座104、外壳105、安装块106、下螺栓107、连接轴108、连接块 109和压板轴110;接触点101通过上螺栓102固定在支架103上端的右边； 倾角传感器700安装在基座104上并一起固定在支架103上端的左边，外壳 105罩住基座104并通过螺栓固定在支架103上端的左边；连接块109通过连接轴108和安装块106通过轴孔配合连接在一起，安装块 106通过下螺栓107固定在支架中部103的左边。所述的接触点101是一种黄铜耐磨件；所述的连接轴108是一种不锈钢件；所述的支架103、基座104、外壳105、安装块106、连接块109均为硬质合 金铝加工件。② 立柱显示盒200如图l.l、 1.2、 1.3和图3，立柱显示盒200包括面板201、电池盒202、 显示盒焊件203、手持把204、水准泡盒205、支撑羽翼206、铜套207、旋转套 208、螺栓209、支撑脚210和支撑立柱211;支撑羽翼206、铜套207和旋转套208通过轴孔配合连接在一起，并通过螺 栓209连接在显示盒焊件203上；手持把204、水准泡盒205和面板201分别通过螺栓209连接在显示盒焊件 203上；电池盒202通过螺栓209固定在显示盒焊件203内部； 显示盒焊件203通过螺栓209连接在支撑立柱211上； 所述的显示盒焊件203是一种由钢板通过焊接连接在一起的盒子和安装架③ 校准平台300如图l.l、 1.2、 1.3和图4，校准平台300包括调节螺栓组件310、水平底 板320、内六角螺栓330、工作面立柱340和水平支撑板350;从上到下，水平支撑板350、工作面立柱340和水平底板320通过螺栓330 依次连接；在水平底板320的下面连接有调节螺栓组件310;如图5，所述的调节螺栓组件310包括调节螺栓311、卡环312和底脚313。④ 倾角传感器700倾角传感器700是一种测量角度的传感器。⑤ 数字显示电路800如图6，数字显示电路800包括数据处理单元810、 LCM显示屏820、晶体振 荡器830、电池840、第一电压转换模块850、第二电压转换模块860和输入按 钮870;倾角传感器700、螺旋电缆600、数据处理单元810、 LCM显示屏820依次连 接，检测被测对象的倾角；晶体振荡器830和数据处理单元810连接，提供频率信号；电池840分别经第一、二电压转换模块850、 860，再分别向数据处理单元 810和倾角传感器700提供电源；输入按钮870分别与数据处理单元810和LCM显示屏820连接，输入脉冲，微调数据。所述的数据处理单元810是一种低能耗单片机芯片； 所述的LCM显示屏是一种液晶显示模块；所述的晶体振荡器830是一种提供时钟频率的电子元器件； 所述的电池840是一种可充电锂电池；所述的第一 电压转换模块850和第二电压转换模块860均为MOS型数字集成 电路，分别可将12V电压转换为5V和3. 3V。 二、便携式锥度仪的工作流程如图7，依据工作流程图编写主程序，采用C语言编程。 主程序工作流程包括下列步骤① 初始化A;② 初始化设置B;③ 采样滤波C;④ 数据接收D;⑤ 数据处理E;⑥ 数据显示F;⑦ 判断结果正确否G，结果正确则进入下一步骤，结果不正确则经外部输入修正K转跳到数据处理E;⑧ 写入flash H;⑨ 返回在线测量I;⑩ 结束J。9
权利要求1、一种用于测量结晶器的便携式锥度仪，其特征在于由传感器支架(100)、立柱显示盒(200)、校准平台(300)、连接压板(400)、内六角螺栓(500)、螺旋电缆(600)、倾角传感器(700)和数字显示电路(800)组成；校准平台(300)和传感器支架(100)左右连为一体；立柱显示盒(200)放置到校准平台(300上)，并通过连接压板(400)、内六角螺栓(500)与传感器支架(100)连接；倾角传感器(700)置于传感器支架(100)上，数字显示电路(800)置于立柱显示盒(200)里面；倾角传感器(700)和数字显示电路(800)通过螺旋电缆(600)进行电气连接。
2、 根据权利要求1所述的锥度仪，其特征在于传感器支架(100)包括接触点(101)、上螺栓(102)、支架(103)、基座(104)、 外壳(105)、安装块(106)、下螺栓(107)、连接轴(108)、连接块(109)和连接压 板轴(110);接触点(101)通过上螺栓(102)固定在支架(103)的上端右边；倾角传感器(700)安装在基座(104)上并一起固定在支架(103)上端的 左边，外壳(105)罩住基座(104)并通过螺栓固定在支架(103)上端的左边；连接块(109)通过连接轴(108)和安装块(106)通过轴孔配合连接在一 起，安装块(106)通过下螺栓(107)固定在支架中部(103)的左边。
3、 根据权利要求1所述的锥度仪，其特征在于立柱显示盒(200)包括面板(201)、电池盒(202)、显示盒焊件(203)、 手持把(204)、水准泡盒(205)、支撑羽翼(206)、铜套(207)、旋转套(208)、 螺栓(209)、支撑脚(210)和支撑立柱(211);支撑羽翼(206)、铜套(207)和旋转套(208)通过轴孔配合连接在一起，并通过螺栓(209)连接在显示盒焊件(203)上；手持把(204)、水准泡盒(205)和显示盒面板(201)分别通过螺栓(209)连接在显示盒焊件(203)上；电池盒(202)通过螺栓(209)固定在显示盒焊件(203)内部； 显示盒焊件(203)通过螺栓(209)连接在支撑立柱(211)上； 所述的显示盒焊件(203)是一种将钢板通过焊接连接在一起的盒子和安装架。
4、 根据权利要求l所述的锥度仪，其特征在于-校准平台(300)包括调节螺栓组件(310)、水平底板(320)、内六角螺栓 (330)、工作面立柱(340)和水平支撑板(350);从上到下，水平支撑板(350)、工作面立柱(340)和水平底板(320)通过 螺栓(330)依次连接；在水平底板(320)的下面连接有调节螺栓组件310;所述的调节螺栓组件(310)包括调节螺栓(311)、卡环(312)和底脚(313)。
5、 根据权利要求1所述的锥度仪，其特征在于数字显示电路(800)包括数据处理单元(810)、 LCM显示屏(820)、晶体振 荡器(830)、电池(840)、第一电压转换模块(850)、第二电压转换模块(860) 和外部输入连接器(870);倾角传感器(700)、数据处理单元(810)、 LCM显示屏(820)依次连接， 检测被测对象的倾角；晶体振荡器(830)和数据处理单元(810)连接，提供频率信号；电池(840)分别经第一、二电压转换模块(850、 860),再分别向数据处理 单元(810)和倾角传感器(111)提供电源。
专利摘要本实用新型公开了一种用于测量结晶器的便携式锥度仪，涉及一种结晶器锥度测量装置。本锥度仪的结构是校准平台和传感器支架左右连为一体；立柱显示盒放置到校准平台上，并通过连接压板、内六角螺栓与传感器支架连接；倾角传感器置于传感器支架上，数字显示电路置于立柱显示盒里面；倾角传感器和数字显示电路通过螺旋电缆进行电气连接。本实用新型结构简单，占用空间小，适应范围广，可用于薄板坯结晶器的测量；采用数字电路和程序控制相结合，测量更为准确，精度达到0.01mm；可以进行量程的在线微调，并记录写入flash，满足实际工程的需要。
文档编号G01B7/30GK201392177SQ20092008503
公开日2010年1月27日 申请日期2009年4月17日 优先权日2009年4月17日
发明者铎 李, 段晓敏 申请人:武汉南锐工程技术有限公司