专利名称：一种连铸机结晶器振动装置在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及连铸机技术领域，特别涉及一种连铸机结晶器振动装置在线监测
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背景技术：
振动装置是连铸结晶器的重要组成部分，主要作用是防止初凝坯壳和结晶器壁发 生粘结而被拉破，从而导致拉不动或拉漏事故。结晶器振动装置的运行状态直接关系到正常浇铸及铸坯的质量。在实际生产过程 中，对生产工艺控制来说，结晶器振动特性必须始终满足控制精度要求，才能够在保证较高 拉速的前提下获得铸坯良好的表面质量。同时，由于结晶器振动框架生产过程中处于一个 相对密闭的空间，运行环境差，人员无法接近，设备状态得不到有效监测，一旦发生振动弹 簧板断裂或松动引起的偏振，容易引发更大的设备故障。另外，当振动装置运行特性发生异 常变化后，对铸坯质量形成不良影响，在部分钢种浇铸过程中易产生角横裂和角部纵裂等 缺陷，造成后续轧制过程中产生翘皮和锯齿裂等质量缺陷。生产过程中如何掌握结晶器振 动状态、尽早发现异常对保证正常生产相当重要。所以，一些钢铁企业和科研机构研制了振 动装置的在线监测装置，监测生产过程中振动装置是否按照设定的波形种类进行振荡，达 到设定的振动幅度和振动频率，并实现整个振动装置整体框架振动的同步性，一旦发生异 常，及时预警，起到预防严重故障的作用。现有在线振动监测装置运行初期监测一般效果正常。但由于监测装置传感器安装 精度要求高，运行过程中维护困难，周围环境相当恶劣，存在高温、蒸汽、油气等多种腐蚀因 素及电磁搅拌带来的电磁干扰等，往往造成传感器本身的性能变化及检测精度的下降。此 外，在振动框架的更换过程中，传感器的拆装、调整也容易造成信号传输故障，因此，在线监 测装置运行一段时间后，由于上述原因监测装置往往发生功能缺失，无法实现长期稳定的 状态监测和异常预警。传感器的安装与防护成为影响在线监测装置使用寿命的关键因素。
发明内容本实用新型的目的在于设计一种连铸机结晶器振动装置在线监测装置，实现振动 检测传感器在高温、高湿、腐蚀性蒸汽和电磁搅拌干扰等恶劣环境中的检测工作及精度保 证，以获得可靠的结晶器振动数据，特别是各种浇铸工况环境下的结晶器振动参数，为解开 结晶器振动弹簧板断裂和禁锢松动真实的原因提供依据，为及时发现结晶器振动异常对铸 坯质量异常的影响提出预警，便于及时检修、防止出现质量批量异常和更严重的设备故障 和事故的发生。为达到上述目的，本实用新型的技术方案是，—种连铸机结晶器振动装置在线监测装置，它包括四个涡流传感器及配套的前 置器、动态信号采集装置及工控机；涡流传感器，安装于振动框架四个角部，振动框架和振 动装置底座之间由液压缸和弹簧板联接；其还包括，四个金属支架，安置在振动装置底座上；涡流传感器安装于金属支架上端；内、外保护罩，分别为筒型结构，内、外保护罩上下套 设，在高度方向上部分重叠，并用橡胶联接件进行连接，形成密闭的传感器工作腔；其中，内 保护罩，罩设于金属支架外，内保护罩下端固定于振动装置底座上；外保护罩上端设一作为 监测基准面的固定板，该固定板连接于振动框架；涡流传感器感应头正对该监测基准面。进一步，所述的内、外保护罩形成的传感器工作腔还设引入使传感器工作腔保持 一定正压的压缩空气的气管；防止油气、水雾和金属粉尘进入传感器工作腔，保持腔内相对 恒定的工作温度。另外，本实用新型在传感器工作腔内设置温度传感器，同时在前置器安装盘箱内 设置温度传感器，温度传感器电性连接动态信号采集装置。如此，本实用新型提供了提供一种调试简便、防止电磁、防油气、水雾、金属粉尘的 干扰或侵蚀、实现环境温度变化传感器灵敏度自动校正、在振动框架整体更换中能快速连 线的在线监测传感器安装装置，保证传感器测量精度和长时间的稳定工作。

图1为本实用新型的整体组成示意图。图2为本实用新型的涡流传感器及金属支架安装示意图。
具体实施方式
参见图1 图2，本实用新型的连铸机结晶器振动装置在线监测装置，它包括四 个涡流传感器9及配套的前置器10、动态信号采集装置11及工控机12 ；涡流传感器9，安装 于振动框架13四个角部，振动框架13和振动装置底座14之间由液压缸15和弹簧板16联 接；其还包括，四个金属支架1，安置在振动装置底座14上；涡流传感器9安装于金属支架 1上端；内、外保护罩2、3，分别为筒型结构，内、外保护罩2、3上下套设，在高度方向上部分 重叠，并用橡胶联接件4进行连接，形成密闭的传感器工作腔，并采用金属保护罩，防止周 围电磁干扰的作用；其中，内保护罩2，罩设于金属支架1外，内保护罩2下端固定于振动装 置底座上；外保护罩上端设一作为监测基准面的固定板5，该固定板5连接于振动框架13 ； 涡流传感器9感应头正对该监测基准面。进一步，所述的内、外保护罩2、3形成的传感器工作腔还设引入使传感器工作腔 保持一定正压的压缩空气的气管6。另外，本实用新型在传感器工作腔内设置温度传感器7，同时在前置器安装盘箱 17内设置温度传感器8，温度传感器7、8电性连接动态信号采集装置11。两个位置的温度 检测值送工控机，如果两者的温度值差值，由工控机按传感器灵敏度温度曲线进行自动校 正。本实用新型能够使监测传感器方便安装调节和固定，调试简便、防止电磁、防油 气、水雾、金属粉尘的干扰或侵蚀，实现环境温度变化传感器灵敏度自动校正、在振动框架 整体更换中能快速连线。本实用新型能够防止结晶器振动装置在线监测传感器安装过程中 所受到的环境因素影响，保证传感器测量精度和长时间的稳定工作。振动框架和振动装置底座之间由液压缸和弹簧板联接。通过油缸的驱动和弹簧板 的作用力，振动框架按照设定的波形进行振动，完成钢水的浇铸。按照振动框架运行状态监测的要求，须监测振动框架整体运行状态是否符合设定范围，即通过监测分布振动框架四 个角部测量位置测量其垂直运动的振动幅值和波形相位来判断振动框架的运行特性，所以 整个监测系统需在上述四个位置分别安装四个涡流传感器。涡流传感器9通过金属支架1安置在振动装置底座14上，测量该位置振动框架 13的垂直振动状况。传感器电缆18全部联接到安置在振动装置内的电气盘箱的前置器10 上，由前置器10为涡流传感器9供电和信号处理后，把振动模拟信号输出给多通道动态信 号采集装置11。动态信号采集装置11对四路信号进行同步采集，实施低通滤波、放大及滤 波后，再进行A/D转换，转换后的数字信号进入单片机作计算和处理，从中提取出各路信号 的振动波形。波形数据打包后通过网络上传到工控机12，由工控机对各路振动波形的幅值 和相位差进行判别，如超出了限定范围，即予以异常(故障)预警。通过气管引入0. 2Mpa的压缩空气，使传感器工作腔保持一定的正压。传感器感应 头正对监测基准面，通过测量涡流传感器前置器静态输出电压值来判断传感器安装的初始 位置，调节后确保振动框架实际工作时振幅在传感器测量的线性范围内。涡流传感器电缆接入安装盘箱与前置器相联，由前置器向涡流传感器提供振荡电 流，并接受处理传感器获取的位移测量信号。四个前置器由同一电源供电。安装盘箱内设 置温度传感器，用以与传感器工作温度相比后进行传感器灵敏度校正。前置器输出的信号 线和电源线等与外部的联接，采用防水型电气快速接插装置与输出电缆相联，在结晶器振 动装置拆装更换过程中，保证电缆拆装的快速及检测信号线匹配的准确性。
权利要求1.一种连铸机结晶器振动装置在线监测装置，它包括四个涡流传感器及配套的前置 器、动态信号采集装置及工控机；涡流传感器，安装于振动框架四个角部，振动框架和振动 装置底座之间由液压缸和弹簧板联接；其特征是还包括，四个金属支架，安置在振动装置底座上；涡流传感器安装于金属支架上端；内、外保护罩，分别为筒型结构，内、外保护罩上下套设，在高度方向上部分重叠，并用 橡胶联接件进行连接，形成密闭的传感器工作腔；其中，内保护罩，罩设于金属支架外，内保 护罩下端固定于振动装置底座上；外保护罩上端设一作为监测基准面的固定板，该固定板 连接于振动框架；涡流传感器感应头正对该监测基准面。
2.如权利要求1所述的连铸机结晶器振动装置在线监测装置，其特征是所述的内、外 保护罩形成的传感器工作腔还设引入使传感器工作腔保持一定正压的压缩空气的气管。
3.如权利要求1所述的连铸机结晶器振动装置在线监测装置，其特征是在传感器工 作腔内设置温度传感器，同时在前置器安装盘箱内设置温度传感器，各温度传感器分别电 性连接动态信号采集装置。
专利摘要一种连铸机结晶器振动装置在线监测装置，包括四个涡流传感器及配套的前置器、动态信号采集装置及工控机；涡流传感器，安装于振动框架四个角部，振动框架和振动装置底座之间由液压缸和弹簧板联接；四个金属支架，安置在振动装置底座上；涡流传感器安装于金属支架上端；内、外保护罩，筒型结构，在高度方向上部分重叠，并用橡胶联接件进行连接；内保护罩罩设于金属支架外；外保护罩上端设一作为监测基准面的固定板，固定板连接于振动框架。本实用新型实现振动检测传感器在高温、高湿、腐蚀性蒸汽和电磁搅拌干扰等恶劣环境中的检测工作及精度保证，以获得可靠的结晶器振动数据。
文档编号G01H11/06GK201867243SQ20102027047
公开日2011年6月15日 申请日期2010年7月26日 优先权日2010年7月26日
发明者朱献忠, 杨建华, 王永强, 邵志新 申请人:上海宝钢工业检测公司, 宝山钢铁股份有限公司