一種基于傾斜攝影的液位控制系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種基于傾斜攝影的液位控制系統(tǒng)，屬于非晶薄帶加工技術領域。
【背景技術】
[0002]非晶薄帶制備采用快速凝固(冷速106°C /s)平面流鑄造技術，將高溫鋼液通過狹縫噴射到高速旋轉冷卻輥輥面上，該工藝把長流程薄帶鑄軋工藝縮短到毫米級輥嘴間和僅一米左、右直徑冷卻輥上，所有制約薄帶性能的因素將更為集中、復雜難控。目前，自動化控制程度較高的非晶甩帶設備多為國外制造，非晶、納米晶薄帶占據國內市場近70%份額?！笆濉蹦┢诙鄺l萬噸級非晶帶材生產線投產，但國產化的自動化控制水平不高，且薄帶質量和磁性能與國外存在很大差距，仍不具備打破國外技術封鎖和依賴進口的被動局面。
[0003]恒液位是非晶薄帶厚度均勻的必要條件，高品質非晶薄帶與液位高度和噴射壓力密切相關。液位變化將影響非晶薄帶的厚度和橫、縱向厚差和表面質量。噴包液位偏低時，會導致噴帶壓力不夠，薄帶貼輥困難，出現(xiàn)密集孔洞；液位偏高時，冷卻輥轉速相應提高，工藝不穩(wěn)定因素隨之出現(xiàn)，還可能導致噴包外溢；最難控制的恒液位，會影響熔潭流場分布和紊流，導致薄帶厚度、冷卻不均勻、脆裂。
[0004]現(xiàn)有液位測量技術中，通常有接觸式和非接觸式測量。金屬熔體的高溫、強熱輻射和惡劣環(huán)境等使得檢測儀表等接觸式測量根本不能使用，而通過浮桿或液面漂浮物間接接觸測量，受液面波動、成分、密度及表面張力影響，浮桿浸入深度和示數(shù)將有所變化，這些隱性因素會影響到液位的控制，另外浮標會污染合金熔體的純凈度；非接觸式紅外、電容、超聲波和激光傳感器受環(huán)境變化影響，抗干擾能力、分辨力低、測量及系統(tǒng)誤差大限制其應用，而放射源和X射線等放射技術測量精度高，但對人身安全危害大、且設備昂貴。隨著光電子技術和攝影技術的進步，CCD攝影測量技術受環(huán)境和熔體影響小，設備簡單可靠，采用高分辨陣面CCD攝影檢測方法能較好地實現(xiàn)高溫熔體液位的非接觸測量和控制，此外，現(xiàn)有的CCD工業(yè)攝像機對噴嘴包內液面攝影，由于液面視線為噴包阻擋，正攝影CCD攝像機無法監(jiān)視到液面高度。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型針對上述現(xiàn)有技術存在的不足，提供一種基于傾斜攝影技術的非接觸液位控制系統(tǒng)，利用傾斜攝影的CCD攝像機獲得噴嘴包內的液面變化的影像信息，及時對噴嘴包內的液面進行測量控制。
[0006]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種基于傾斜攝影的液位控制系統(tǒng)，包括噴嘴包，所述噴嘴包上部設有噴嘴包蓋，所述噴嘴包蓋上設有石英玻璃觀察窗，所述玻璃觀察窗上設有刻度線，所述噴嘴包內的液位高度與所述噴嘴包的內壁形成液位交線，所述刻度線平行于所述液位交線，所述噴嘴包的上方傾斜設有CCD攝像機，所述CCD攝像機的光軸可穿過所述玻璃觀察窗拍攝到所述噴嘴包內的液位交線，所述液位交線、刻度線及所述CCD攝像機的鏡頭焦點共面，所述CCD攝像機通過數(shù)據傳輸線路連接有PC機。
[0007]所述液位交線為所述噴嘴包內液體的面與所述噴嘴包的內壁之間的交界線。
[0008]所述玻璃觀察窗為橢圓形，所采用的石英玻璃的厚度為I?2mm。優(yōu)選的石英玻璃的厚度為1.5_。為防止發(fā)生嚴重的折射現(xiàn)象，提高測量準確性，石英玻璃應選擇合適厚度，橢圓形與噴包蓋上的傾斜觀察窗和攝像機傾斜角度匹配，橢圓石英玻璃能滿足液位測量和拍攝視野所需。
[0009]所述噴嘴包蓋上設有注液口，所述注液口采用浸入式澆道。確保往噴嘴包內注入液體時噴嘴包內的液面平靜，不擾動液面。
[0010]所述液位交線、刻度線相平行，且液位交線、刻度線、鏡頭焦點共面。液位交線在垂直方向移動，液位交線與石英玻璃觀察窗上的刻度值的重合線在水平方向移動，液位交線上升或下降時，CCD攝像機可以觀察到液位交線和石英玻璃觀察窗的刻度線重合的成像畫面，畫面通過數(shù)據輸送線路傳遞給PC機，然后通過PC機的屏幕直觀顯示出來。
[0011]本實用新型的有益效果是:通過傾斜設置的CCD攝像機及時拍攝噴嘴包內的液位變化及玻璃窗上對應指示的刻度線，通過PC機的顯示快速直接讀出所拍攝的噴嘴包內的液位高度，無需對圖像進行識別及后期處理或者說再通過復雜的函數(shù)等操作才能計算出所拍攝液位高度，采用非接觸式CCD攝像機傾斜測量噴嘴包內的液位，測量設備不接觸噴嘴包內的鋼水，液面不會流動、波動或氧化漂浮物均不影響測量；測量精度高，液面波動小，液位高度能夠穩(wěn)定在±3mm甚至更小的變化范圍內，噴嘴包的噴射壓力能控制在0.03Kg/cm2范圍內。本實用新型測量精度高、測量速度快、結構簡單、易拆裝、成本低，非晶薄帶表面光亮，“魚鱗紋”不明顯，表面氣泡尺寸小、數(shù)量少，致密度增加，提高了非晶薄帶品質?？傊?，本實用新型結構簡單，操作快捷方便，可通過刻度線直接讀取液位高度，及時對噴嘴包內的液位進行檢測控制。
【附圖說明】
[0012]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0013]圖2為本實用新型液位變化狀態(tài)不意圖；
[0014]圖3為本實用新型石英玻璃觀察窗刻度線劃分示意圖；
[0015]圖中，1、CXD攝像機；2、液位高度；3、玻璃觀察窗；4、注液口 ；5、噴嘴包；6、噴嘴包蓋；7、最低液位；8、最高液位。
【具體實施方式】
[0016]以下結合實例對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0017]如圖1所示，一種基于傾斜攝影的液位控制系統(tǒng)，包括噴嘴包5，所述噴嘴包上部設有噴嘴包蓋6，所述噴嘴包蓋6上設有石英玻璃觀察窗3，所述玻璃觀察窗上設有刻度線，所述噴嘴包內的液位高度2與所述噴嘴包的內壁形成液位交線，所述刻度線平行于所述液位交線，所述噴嘴包的上方傾斜設有CCD攝像機1，所述CCD攝像機的光軸可穿過所述玻璃觀察窗拍攝到所述噴嘴包內的液位交線，所述液位交線、刻度線及所述CCD攝像機的鏡頭焦點共面，所述CCD攝像機通過數(shù)據傳輸線路連接有PC機。
[0018]本實用新型石英玻璃觀察窗的石英玻璃厚度為I?2_，優(yōu)選為1.5_。石英玻璃窗的石英玻璃厚度適中，防止光線發(fā)生過度折射，影響測量精度。
[0019]傾斜攝影時光線透過不同介質發(fā)生折射現(xiàn)象不可避免，造成液位交線成像比實際液位交線偏高