專利名稱：熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫狀態(tài)下連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在冶金領(lǐng)域的生產(chǎn)過程中，高溫狀態(tài)下鑄坯的表面質(zhì)量是鑄坯質(zhì)量的重要指示之一，鑄坯表面的缺陷性質(zhì)及程度是判斷鑄坯是否合格的重要依據(jù)。由于連鑄坯的熱送溫度達(dá)900°C以上，因此無法用肉眼直接檢查其表面質(zhì)量，更無法檢查其內(nèi)在質(zhì)量。隨著連鑄坯熱裝熱送技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，為避免廢連鑄坯毫無意義的繼續(xù)加工，保證正常的生產(chǎn)節(jié)奏，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量連鑄坯的熱送熱軋以及降低生產(chǎn)成本，對連鑄坯表面缺陷進(jìn)行在線檢測的要求也愈顯迫切。高溫狀態(tài)下連鑄坯表面質(zhì)量的在線檢測技術(shù)受到各企業(yè)以及科研院所的高度重 視，而且都在競相研發(fā)中。目前，高溫狀態(tài)下連鑄坯表面缺陷的檢測技術(shù)主要有渦流檢測和無損探傷檢測等。其中，渦流檢測技術(shù)中的渦流檢測裝置主要由高溫探頭、渦流探傷儀、機(jī)械掃描裝置和檢測結(jié)果記錄裝置組成。由于該裝置反應(yīng)遲緩、安裝復(fù)雜及判別準(zhǔn)確率低等原因，所以未見成功應(yīng)用案例。而無損探傷檢測是先沿鑄坯拉速方向上掃描高溫鑄坯橫向的表面距離，測量鑄坯運(yùn)行方向上及橫向方向上距離的二維點(diǎn)陣。再將距離的二維點(diǎn)陣轉(zhuǎn)換為距離點(diǎn)陣二維圖，最后對二維圖進(jìn)行圖像處理，從而識(shí)別表面缺陷的形態(tài)。該裝置也因系統(tǒng)可靠性和準(zhǔn)確率等因素，未成功用于實(shí)際工程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于視頻技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形處理技術(shù)，能夠準(zhǔn)確可靠地對熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量進(jìn)行在線檢測的檢測系統(tǒng)。為此，本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)，包括內(nèi)部裝有工業(yè)級攝像機(jī)的攝像機(jī)防護(hù)套、內(nèi)部裝有對所述工業(yè)級攝像機(jī)進(jìn)行補(bǔ)光的光源防護(hù)套、用于為攝像機(jī)提供電源，控制壓縮空氣供給以及視頻信號傳輸?shù)默F(xiàn)場控制箱、用于放置控制箱、通訊設(shè)備以及穩(wěn)壓電源等設(shè)備的室內(nèi)機(jī)柜、用于對工業(yè)級攝像機(jī)采集的視頻信號進(jìn)行處理的工業(yè)計(jì)算機(jī)、用于顯示工業(yè)計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果的顯示器和用于發(fā)出報(bào)警信號的報(bào)警裝置。所述的攝像機(jī)防護(hù)套具有水冷氣封式防護(hù)結(jié)構(gòu)，其夾層內(nèi)通有冷卻水，其前端設(shè)置有耐高溫窗口，該耐高溫窗口的前表面通過壓縮空氣進(jìn)行吹掃。所述的壓縮空氣進(jìn)口壓力為O. 40 O. 6MPa、進(jìn)口溫度彡35°C，所述的冷卻水的進(jìn)口壓力為O. 20 O. 4MPa、進(jìn)口溫度< 45°C。所述的現(xiàn)場控制箱內(nèi)設(shè)置有用于為攝像機(jī)提供穩(wěn)定工作電源的電源控制單元、用于視頻信號傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備、用于控制壓縮空氣供給和流量調(diào)節(jié)的球閥以及用于用于用于視頻信號傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備。所述的用于視頻信號傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備包括光端機(jī)、終端盒和用于視頻信號傳輸?shù)墓饫|。本發(fā)明的檢測系統(tǒng)解決了在熱態(tài)下實(shí)時(shí)檢測連鑄鋼坯表面缺陷的難題，通過對實(shí)時(shí)采集的視頻信號進(jìn)行分析，能直觀地檢測到鋼坯表面的缺陷并及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，從而避免了毫無意義的繼續(xù)加工，降低了能耗，降低了生產(chǎn)成本。


圖I是本發(fā)明的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)的組成示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖I所示，該檢測系統(tǒng)主要由攝像機(jī)防護(hù)套I、光源防護(hù)套2、現(xiàn)場箱3、室內(nèi)機(jī)柜4、顯示器5、工業(yè)計(jì)算機(jī)6、報(bào)警裝置7以及各種電纜組成。攝像機(jī)防護(hù)套I用于攝像機(jī)及鏡頭的防護(hù)，為水冷氣封式防護(hù)結(jié)構(gòu)，防護(hù)套的冷卻介質(zhì)為O. 20 O. 4MPa的冷卻水，冷卻水進(jìn)口溫度彡45°C，用于防止防護(hù)套內(nèi)溫度過高，確保攝像機(jī)正常工作。防護(hù)套前端為耐高溫窗口，耐高溫窗口前端采用壓縮空氣形成氣幕來防止窗口積灰，以確保攝像機(jī)成像清晰，壓縮空氣進(jìn)口壓力為O. 40 O. 6MPa、進(jìn)口溫度(35°C。具有耐高溫鏡頭的工業(yè)級攝像機(jī)(圖中未示)安裝在防護(hù)套內(nèi)，通過防護(hù)套I前端壓縮空氣的吹掃來保證攝像機(jī)正常的工作環(huán)境。由于連鑄鋼坯的溫度較高并有熱輻射，為保證成像質(zhì)量，需要對鋼坯表面用強(qiáng)光照射，因此需采用照射光源進(jìn)行補(bǔ)光。補(bǔ)光設(shè)備(圖中未示)安裝在光源防護(hù)套2內(nèi)，光源防護(hù)套2同樣采用水冷氣封式防護(hù)結(jié)構(gòu)，其前端為耐高溫窗口。為確保補(bǔ)光設(shè)備的正常工作，光源防護(hù)套2同樣為水冷氣封式結(jié)構(gòu),用冷卻水對光源防護(hù)套2進(jìn)行冷卻，用壓縮空氣在耐高溫窗口前形成氣幕來防止窗口積灰。壓縮空氣進(jìn)口壓力為O. 40 O. 6MPa、進(jìn)口溫度彡35°C。冷卻水的進(jìn)口壓力為O. 20 O. 4MPa、進(jìn)口溫度<45°C。現(xiàn)場箱3內(nèi)設(shè)置有視頻光端機(jī)、電源控制器、控制球閥以及視頻轉(zhuǎn)換板。電源控制器用于為攝像機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源，視頻光端機(jī)用于傳輸視頻設(shè)備以及其它數(shù)據(jù)，控制球閥用于控制冷卻氣體的供給和流量調(diào)節(jié)。電源控制器用于為攝像機(jī)和視頻光端機(jī)提供穩(wěn)定的工作電源；球閥用于冷卻氣體的供給和流量控制；視頻光端機(jī)用于將圖像信號從現(xiàn)場傳輸?shù)娇刂剖?。由于連鑄生產(chǎn)線車間內(nèi)環(huán)境惡劣，各種電磁干擾源較多，所以視頻信號的傳輸采用單膜光纜，以確保圖像的傳輸質(zhì)量。工業(yè)計(jì)算機(jī)6內(nèi)安裝有視頻圖像處理系統(tǒng)，用以對所采集的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，并將實(shí)時(shí)視頻畫面和處理結(jié)果(缺陷的大小、類型及分布等)顯示在顯示器5上。所述的處理結(jié)果包括連鑄鋼坯表面缺陷的大小、類型及分布等。當(dāng)計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)鑄坯表面具有缺陷時(shí)，報(bào)警裝置7會(huì)自動(dòng)發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)反饋報(bào)警信號，以便工作人員能夠及時(shí)進(jìn)行處理。室內(nèi)機(jī)柜4的作用放置控制箱、通訊設(shè)備以及穩(wěn)壓電源等設(shè)備。在使用時(shí)，先將攝像機(jī)防護(hù)套I、光源防護(hù)套2安裝在現(xiàn)場的合適位置，然后將攝像機(jī)、投光光源調(diào)試好，確保成像清晰，接通電源水源和氣源，系統(tǒng)即可正常工作。攝像機(jī)采集到的圖像信號通過視頻光端機(jī)(發(fā)射端)，把視頻電信號轉(zhuǎn)變成光信號。視頻光信號通過光端機(jī)(發(fā)射端)和光纜傳輸?shù)街醒肟刂剖?，室?nèi)光端機(jī)(接收端)接到視頻光信號后， 再還原成視頻電信號給工控機(jī)。這樣就完成了圖像信號的傳輸過程。
權(quán)利要求
1.一種熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于包括內(nèi)部裝有工業(yè)級攝像機(jī)的攝像機(jī)防護(hù)套、內(nèi)部裝有對所述工業(yè)級攝像機(jī)進(jìn)行補(bǔ)光的光源防護(hù)套、用于為攝像機(jī)提供電源，控制壓縮空氣供給以及視頻信號傳輸?shù)默F(xiàn)場控制箱、用于放置控制箱、通訊設(shè)備以及穩(wěn)壓電源等設(shè)備的的室內(nèi)機(jī)柜、用于對工業(yè)級攝像機(jī)采集的視頻信號進(jìn)行處理的工業(yè)級計(jì)算機(jī)、用于顯示工業(yè)計(jì)算機(jī)處理結(jié)果的顯示器和用于發(fā)出報(bào)警信號的報(bào)警裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的攝像機(jī)防護(hù)套為水冷氣封式防護(hù)結(jié)構(gòu)，其夾層內(nèi)通有冷卻水，其前端設(shè)置有耐高溫窗口。該耐高溫窗口的前表面通過壓縮空氣氣幕進(jìn)行吹掃保護(hù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的壓縮空氣進(jìn)口壓力為O. 40 O. 6MPa、進(jìn)口溫度彡35°C ;所述的冷卻水的進(jìn)口壓力為O. 20 O.4MPa、進(jìn)口溫度彡 45°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的現(xiàn)場控制箱內(nèi)設(shè)置有用于為攝像機(jī)提供穩(wěn)定工作電源的電源控制單元、用于視頻信號傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備、用于控制壓縮空氣供給和流量調(diào)節(jié)的球閥以及用于用于視頻信號傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)，其特征在于所述的用于視頻信號傳輸?shù)耐ㄓ嵲O(shè)備包括光端機(jī)、終端盒和用于視頻信號傳輸?shù)墓饫|。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種熱連鑄鋼坯表面質(zhì)量檢測系統(tǒng)，包括內(nèi)部裝有工業(yè)級攝像機(jī)的攝像機(jī)防護(hù)套、內(nèi)部裝有對所述工業(yè)級攝像機(jī)進(jìn)行補(bǔ)光的光源防護(hù)套、用于為攝像機(jī)提供電源，控制壓縮空氣供給以及視頻信號傳輸?shù)默F(xiàn)場控制箱、用于放置控制箱、通訊設(shè)備以及穩(wěn)壓電源等設(shè)備的室內(nèi)機(jī)柜、用于對工業(yè)級攝像機(jī)采集的視頻信號進(jìn)行處理的工業(yè)計(jì)算機(jī)、用于顯示工業(yè)計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果的顯示器和用于發(fā)出報(bào)警信號的報(bào)警裝置。該檢測系統(tǒng)解決了在熱態(tài)下實(shí)時(shí)檢測連鑄鋼坯表面缺陷的難題，通過對實(shí)時(shí)采集的視頻信號進(jìn)行分析，能直觀地檢測到鋼坯表面的缺陷并及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，從而避免了毫無意義的繼續(xù)加工，降低了能耗，降低了生產(chǎn)成本。
文檔編號G01N21/88GK102954966SQ20111023865
公開日2013年3月6日 申請日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者張海根 申請人:天津市三特電子有限公司