Spôsob detegcie a merania valcovitých povrchov žiaruvzdorných materiálov

Číslo patentu: E 14643

Dátum: 19.02.2011

Autor: Paul Günther

Je ešte 6 strán.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

EP 2 489 979 B 1 Spôsob detegcie a merania valcovitých povrchov žiaruvzdorných materiálov Popis0001 Vynález sa týka spôsobu detegcie amerania valcovitých povrchov žiaruvzdorných keramických dielov v metalurgických aplikáciách.0002 Na obr. 1 je znázomená typická metalurgická aplikácia, ktorá týmto vynálezom nie je nijak obmedzená. Vtejto aplikácii je použitá metalurgická nádoba 10 so žiaruvzdorným dnom 12, vktorej je uložená vpodstate valcovitá žiaruvzdorná keramická výlevka 14, ktorá má stredový prietokový kanál 16, ktorým roztavený kov vyteká z metalurgickej nádoby 10 do následných agregátov.0003 Pritom je za výlevkou 14 v smere prúdu taveniny (šípka S) umiestnený posuvný uzáver 18, ktorý pozostáva z hornej posuvnej dosky 18 o, stredovej posuvnej dosky 18 m a spodnej posuvnej dosky 18 u, a na ktorý nadväzuje ponorná výlevka 20. Všetky vyššie uvedené diely majú prietokové otvory pre taveninu, ktoré zodpovedajú prietokovému kanálu 16, pričom sú zodpovedajúce úseky na obr. 1 taktiež označené 16.0004 Z obr. 1 vyplýva, že stredová doska 18 m je kvôli umožneniu prietoku taveniny posuvná z uzavretej polohy (obr. 1) do polohy, v ktorej všetky príetokové kanáliky 160005 Vyššie uvedené diely (výlevka 14, posuvná doska 18 o, 18 m, 18 u, ponorná výlevka 20) majú kvôli obmedzeniu príslušného prietokového otvoru 16 valcovité vnútorné povrchy. Pojem valcovitý je pritom potrebné chápať ztechnického hľadiska, nie z hľadiska jeho presného matematického významu.0006 Je známe, že žiaruvzdorné diely podliehajú opotrebeniu (erodujú) metalurgickým pôsobením taveniny alebo naopak, čim dochádza kzanášaniu povrchu (tak zvaný clogging).0007 Prejavy opotrebenia inános na povrchu prietokových otvorov 16 výrazne narušujú postup liatia. Ztohto dôvodu je spravidla potrebné poznat geometriu prietokových otvorov 16, aby bolo možné vyvodiť príslušné dôsledky, napríkladvýmenu už nadmerne opotrebovaných dielov alebo vyhorenielzrazenie usadenín0008 Vzhľadom na vysoké teploty príslušných dielov, ktoré môžu mať aj po ukončení jednej Iiatej sekvencie ešte po dlhú dobu teplotu viac ako 100 ° C, dochádza pri kontrole príslušných povrchov k problémom.0009 Vizuálne posudzovanie je krajne nepresné aje možné iba zo značnej vzdialenosti. Ztohto dôvodu boli realizované pokusy o vzorkovanie príslušnýchpovrchov pomocou hákov. Výsledky sú však rovnako velmi nepresné. Ztohto dôvodu často dochádza k návratu k empirickým hodnotám, čo v mnohých prípadoch0010 Spis US 6,482,148 B 1 sa týka optického meracieho zariadenia na (diaľkové) monitorovanie alebo na monitorovanie na neprístupných miestach. Meracie zariadenie pozostáva z trubice, v ktorej sú umiestnené rôzne svetelné zdroje, zrkadlo a ďalšie diely.0011 Cieľom vynálezu je predstaviť možnosť bezpečne detegovat a merať valcovité povrchy žiaruvzdorných keramických dielov v metalurgických aplikáciách. K dispozícii by mali byť natoľko spoľahlivé hodnoty, aby bolo možné posúdiť, ktoré opatrenie by bolo prípadne nutné urobiť, teda či opravu alebo výmenu príslušného dielu.0012 Vynález ďalej predkladá spôsob so zariadením, ktoré prijíma základný princíp endoskopu, ktorý však vzhľadom na špecifické aplikácie inovatívne zdokonaľuje. Základný princíp vynálezu spočíva predovšetkým vo vytvorení príslušného zariadenia, ktoré pozostáva zo studeného dielu a horúceho dielu. Horúci diel sa za účelom inšpekcie v mieste zavádza do oblasti kontrolovaného dielu. Studený diel sa umiestni v zreteľne väčšej vzdialenosti od neho, a síce v oblasti s výrazne0013 Analogicky môžu byť v studenom diely uložené citlivé meracie zariadenia,ako napríklad kamery, zatiaľ čo horúci diel sa zvýhodou používa iba nanasmerovanie meracích lúčov na kontrolované povrchy.0014 Vzhľadom na to, že sa vynález dalej zakladá na úvahe použiť kameru detegujúcu určité úseky valcovitej plochy kontrolovaného dielu a doplnkovo merať vzdialenosť, je možné z obidvoch údajov vytvoriť trojrozmerný obraz kontrolovaného0015 Vo svojom najvšeobecnejšom príkladnom vyhotovení sa vynález týka0016 Pomocou kamery sa teda robí optické pozorovanie určitého povrchu, pomocou zariadenie na meranie vzdialenosti príslušného úseku plochy odreferenčného bodu, napríklad od stredovej pozdĺžne osi meracej rúrky.0017 Kamera je umiestnená napríklad tak, že smer príslušnej ohniskovej vzdialenosti je koaxiálny so stredovou pozdĺžnou osou meracej trubice. Odrazová plocha slúži na to, aby pomocou kamery opticky zaznamenala úsek povrchu keramického dielu, ktorý je v určitej vzdialenosti ku stredovej pozdĺžnej osi. Preto taktiež úsek meracej trubice protiľahlý k odrazovej ploche prepúšťa svetlo, napríklad je otvorený.0018 Z vyššie uvedeného vyhotovenia vyplýva, že odrazová plocha je s výhodou naklonená voči stredovej pozdĺžnej osi meracej trubice v uhle približne 45 °, pričom je taktiež možné aplikovať väčšie alebo menšie uhly (45.10 °). Velkosť uhla sa vzťahuje khlavnému smeru príslušných svetelných vĺn. Preto je opäť potrebné chápať hodnoty uhlov technicky, nie exaktne matematicky.0019 To obzvlášť platí v prípade, keď odrazová plocha nie je rovinná, ale zakrivená. aby bolo možné detegovať väčšie alebo menšie úseky povrchu žiaruvzdorných dielov.0020 Podla jedného príkladného vyhotovenia zahŕňa zariadenie na meranie vzdialenosti laser alebo diódu, ktoré nasmerujú optický lúč na zrkadlo umiestnené vmeracej trubici, ktoré usmerni lúč cez obvodový úsek meracej trubice(prepúšťajúceho svetlo na úsek valcovitého povrchu keramického dielu, ktorý je0021 Pre toto zrkadlo podobne platí predchádzajúce príkladné vyhotovenie odrazovej plochy.0022 Pritom je však potrebné vziať do úvahy, že zrkadlo môže byť umiestnené v určitej vzdialenosti od odrazovej plochy. Tu sa najmä predpokladá vyhotovenie,v ktorom je zrkadlo umiestnené v axiálnom smere meracej trubice pred odrazovou plochou, ato napríklad na strane steny, teda voblasti vnútornej steny meracej trubice. Laserový zdroj môže byť pri potom umiestnený tak, aby pred tým ako zasiahne zrkadlo, lúč prebiehal paralelne svnútornou stenou meracej trubice a v určitej vzdialenosti od nej.0023 V tomto vyhotovení je uhol záklonu zrkadla úmerne menší, ako uhol odrazovej plochy, pokial má odrazený svetelný lúč približne centricky zasiahnuť úsek povrchu keramického dielu detegovaného kamerou, čo je výhodné na získanie príslušných údajov. Uhol zrkadla vzhľadom na stredovú pozdĺžnu os meracej trubice má preto0024 Meracia trubica má napríklad valcovitý tvar. Realizované sú však aj iné tvary.0025 Odrazová plocha alebo zrkadlo môžu byť na svojej optickej strane opatrené žiaruvzdorným náterom, aby taktiež pri dlhších periódach merania následkom vysokých teplôt v oblasti meracieho miesta nedochádzalo k ich poškodeniu. Takýto možný náter obsahuje chróm. Pochrómovaný povrch môže bez problémov dlhodobo odolávat napríklad teplotám 400 až 500 ° C.0026 Zvyššie uvedeného popisu je zrejmé, že použité zariadenie môže opticky detegovať spravidla iba jeden úsek valcovitého povrchu kontrolovaného dielca Jedno príkladné vyhotovenie preto predpokladá použitie otáčavej a/alebo axiálne posuvnej meracej rúrky, a to aspoň v oblasti, v ktorej je umiestnená odrazová plocha a prípadne zrkadlo. To umožňuje kontinuálnu alebo sekvenčnú detekciu (rastrovanie) ľubovolných čiastočných úsekov valcovitého povrchu dielcov a im zodpovedajúcich0027 Meracia trubica je svýhodou otáčavá okolo stredovej pozdĺžnej osi. Samozrejme môže byť otáčavá rovnako celá meracia trubica, vrátane príslušnýchzariadení, ako je kamera a laser.0028 Je dobré, keď je meracia trubica tepelne izolovaná, ato aspoň voblasti,v ktorej je umiestnená odrazová plocha a prípadne zrkadlo, aby odolávala napríklad teplotám až 800 ° C. Táto izolácia môže byť z minerálnych vlákien a je umiestnená za

MPK / Značky

MPK: G01B 11/12

Značky: merania, povrchov, válcovitých, materiálov, žiaruvzdorných, detegcie, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/14-e14643-sposob-detegcie-a-merania-valcovitych-povrchov-ziaruvzdornych-materialov.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob detegcie a merania valcovitých povrchov žiaruvzdorných materiálov</a>

Podobne patenty