一种电控自动调平装置

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利(10 )授权公告号 CN 208254634 U(45 )授权公告日2018. 12. 18权利要求书1页说明书3页附图2页(21 )申请号 201820874958 . 7 (22)申请日 2018 .06 .07(73 )专利权人杭州谱诚泰迪实业地址310026浙江省杭州市西湖区三墩镇 振华路212号3幢103室(72)创造人 李培玉 张杰 王国春 谢超(74 )专利代理机构杭州中成专利事务所有限公司 33212代理人周世骏 (51) Int.CI.GO1H 7/72(2006.01)GO5D 6/72(2006.01)倾钿省酬姒耐

2、奔檄(54 )实用新型名称一种电控自动调平装置(57 )摘要本实用新型涉及冶金炼钢领域，具体涉及一 种电控自动调平装置。该装置包括两个直线调平 步进电机、电机底座、电机顶杆、倾角传感器模 块、调平控制模块；两个直线调平步进电机分别 安装在电机底座两端，两个电机上分别装有电机 顶杆，作为结晶器振动检测设备的两个调平支 点；倾角传感器模块固定在结晶器振动检测设备 上；调平控制模块分别与倾角传感器模块与直线 调平步进电机联接。本实用新型产品将电控自动 调平功能引入结晶器振动检测仪内，方便了操作 人员的使用，大大降低了仪器操作难度，操作人 员不用很小心的去手动调整仪器水平；本实用新 型自动调平精度能到

3、达正负0.05度，每次调平一 致性高，有效提高了结晶器振动检测仪检测精 度。CN 208254634 U权利要求书i/i页.一种电控自动调平装置，用于结晶器振动检测设备自动调水平，其特征在于，包括两个直 线调平步进电机、电机底座、电机顶杆、倾角传感器模块、调平控制模块；所述两个直线调平步进 电机分别安装在电机底座两端，两个电机上分别装有电机顶杆，作为结晶器振动检测设备的 两个调平支点；倾角传感器模块固定在结晶器振动检测设备上；调平控制模块分别与倾角传 感器模块与直线调平步进电机联接。.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直线调平步进电机是通过电脉冲指令控 制电机轴上下位移，电机轴头部带有

4、外螺纹，用来固定电机顶杆；电机为微型步进电机，行 程为2030mli1。.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电机顶杆包括大端与小端，大端攻有内 螺纹，用来与电机轴上螺纹匹配，外圆直径与电机轴直径一致；小端直径为23nim,大,小两端 采用锥形或者球形连接。.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述调平控制模块为MSP430单片机。CN 208254634 U说明书1/3页一种电控自动调平装置技术领域0001 本实用新型涉及冶金炼钢领域，具体涉及一种电控自动调平装置。背景技术E0002 结晶器是连铸机上的关键设备,其振动状况对连铸坯外表质量的好坏影响极大。 现国内结晶器振动检测仪基本都

5、可以对结晶器振动频率、振动幅度、振动波形的偏斜率、同 步性、偏振状况等进行测量。然而现有产品都需要将结晶器振动检测仪手动调整到水平，采 用2个螺旋头调整高度,之后才能正式开始检测结晶器振动状态。0003检测前，检测人员需在结晶器平台上手动水平校准,有时甚至多个检测仪同步工 作，那就需要分别校准，手动校准水平不仅费时，且由于炼钢时现场环境恶劣，调水平过程 非常容易受到检测人员主观因素的干扰，有的甚至忘记调水平而直接检测，这就导致结晶 器检测仪最后检测出的结晶器振动参数与实际有很大偏差，手动调平大大降低了产品的用 户体验。实用新型内容。4本实用新型的主要目的在于克服现有技术中的缺乏,提供一种用于结

6、晶器振动检 测仪上的电控自动调平装置，本实用新型的解决方案是：E0005提供一种电控自动调平装置，用于结晶器振动检测设备自动调水平，包括两个直 线调平步进电机、电机底座、电机顶杆、倾角传感器模块、调平控制模块;两个直线调平步进 电机分别安装在电机底座两端，两个电机上分别装有电机顶杆，作为结晶器振动检测设备 的两个调平支点;倾角传感器模块固定在结晶器振动检测设备上;调平控制模块分别与倾 角传感器模块与直线调平步进电机联接，调平控制模块通过实时采集倾角传感器X轴Y轴的 角度值计算两直线调平步进电机上下位移步数，并发送脉冲信号,控制电机轴上下位移，使 结晶器振动检测设备逐渐逼近水平状态。0006 作

7、为一种改进，直线调平步进电机是通过电脉冲指令控制电机轴上下位移，电机 轴头部带有螺纹,用来固定电机顶杆;电机为微型步进电机，行程为2030mll1。0007作为一种改进，电机顶杆包括大端与小端,大端攻有内螺纹,用来与电机轴上螺纹 匹配,外圆直径与电机轴直径一致，优选5mm；小端直径为23mm，大、小两端采用锥形或者 球形连接。0008作为一种改进，倾角传感器模块为具有温度补偿功能的传感器。0009作为一种改进，调平控制模块为MSP430单片机(或其他超低功耗单片机)。0010本实用新型工作的原理为：电机底座上安装的两个电机顶杆小端顶点与结晶器振动 检测设备底部橡胶脚垫形成等腰三角形的三个点。两

8、电机顶杆小端顶点连线为三角形的底边 a,底边与两腰夹角为。，那么底边上的高为(a/2)tan。，假设调平控制模块采集到倾角传感器 X、Y轴与水平面夹角分别为a和B,通过以上参数可计算出左右电机顶杆小端顶点处相对橡胶 脚垫底面所在水平面的高度差，调平控制模块根据计算结果分别发送脉冲指令给左CN 208254634 UCN 208254634 U说明书2/3页右调平电机，调平控制模块不断采集倾角传感器角度参数，再根据计算结果不断调整左右调 平电机轴的移动距离，使结晶器振动检测设备不断逼近水平状态，最后X、Y轴与水平面夹角优 选在正负0.05度之间。0011与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：0

9、012 将电控自动调平功能引入结晶器振动检测仪内，一方面方便了操作人员的使用， 大大降低了仪器操作难度，操作人员不用很小心的去手动调整仪器水平；另一方面，本实用新型 自动调平精度能到达正负0.05度，每次调平一致性高，有效提高了结晶器振动检测仪检测精 度。附图说明0013图1为本实用新型的结构示意图。0014图2为本实用新型安装在结晶器振动检测设备上示意图。0015图中的附图标记为：1直线调平步进电机、2电机底座、3电机顶杆、4结晶器振动检 测设备、5结晶器振动检测设备底部橡胶脚垫。具体实施方式0016下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：0017本使用新型总体技术方案为：采

10、用高精度高稳定性倾角传感器、高精度微型直线调平 步进电机、嵌入式数据采集技术，通过装有单片机的调平控制模块动态采集姿态传感器X、Y轴 与水平面的夹角参数，进而控制2个直线调平步进电机推杆上下运动，使上述夹角趋于0度， 到达结晶器振动检测仪通过自动调平后处于水平状态的目的。0018本实用新型提供的电控自动调平装置，主要应用于结晶器振动检测设备自动调水 平，装置主要包括两个直线调平步进电机1、电机底座2、电机顶杆3、倾角传感器模块、调平 控制模块。两个直线调平步进电机1分别安装在电机底座2两端，两个电机上分别装有电机 顶杆3,作为结晶器振动检测设备的两个调平支点。倾角传感器模块固定在结晶器振动检测

11、设 备上，传感器可检测结晶器振动检测设备4基于水平面的角度变化，输出X轴与Y轴的实时角 度值。调平控制模块分别与倾角传感器模块与直线调平步进电机1联接，调平控制模块通过实 时采集倾角传感器X轴Y轴的角度值计算两直线调平步进电机1上下位移步数，使结晶器振 动检测设备4逐渐逼近水平状态。0019直线调平步进电机1是通过电脉冲指令控制电机轴上下位移，电机轴头部带有螺 纹，用来固定电机顶杆3。电机优选微型步进电机，行程优选2030mm。电机顶杆3包括大端 与小端，大端攻有内螺纹，用来与电机轴上螺纹匹配，外圆直径与电机轴直径一致，优选 5mm，小端直径为23nlln,大、小两端采用锥形或者球形连接。00

12、20 倾角传感器模块优选具有温度补偿功能的传感器。该倾角传感器优选深圳维特智 能科技开发的HWT31角度传感器，该产品是基于日本株式会社村田制作所研发的 SCA3300加速度传感器芯片为核心开发而成。0021调平控制模块采用超低功耗单片机为核心运算单元。该模块是本公司自主研发的 控制线路板，基于美国德州仪器公司推出的MSP430单片机为运算核心。0022本实用新型的工作原理为：电机底座上安装的两个电机顶杆3小端顶点与结晶器CN 208254634 UCN 208254634 U说明书3/3页振动检测设备底部橡胶脚垫5形成等腰三角形的三个点。两电机顶杆3小端顶点连线为三角 形的底边a,底边与两腰夹角为。，那么底边上的高为(a/2) tan。假设调平控制模块采集到倾 角传感器X、Y轴与水平面夹角分别为a和比通过以上参数可计算出左右电机顶杆3小端顶点 处相对橡胶脚垫5底面所在水平面的高度差，调平控制模块根据计算结果分别发送脉冲指令 给左右调平电机，调平控制模块不断采集倾角传感器角度参数，再根据计算结果不断调整左 右调平电机轴的移动距离，使结晶器振动检测设备4不