一种高温炉辊检测用激光测量组件的制作方法

本发明涉及激光测量组件，具体为一种高温炉辊检测用激光测量组件。

背景技术：

1、高温炉辊作为钢铁、玻璃、陶瓷及连续热处理生产线中的重要输送部件，主要用于承载并带动高温状态下的板材或制品在炉内连续运行，由于炉辊长期处于高温、强辐射、粉尘及气流扰动等复杂环境中，其表面容易产生磨损、变形、偏心、跳动增大等问题，进而影响输送稳定性和产品质量，为实现对高温炉辊运行状态的实时监测，基于激光的非接触式测量组件逐渐被应用于炉辊检测过程中，用于对炉辊直径、位置偏移、表面轮廓及跳动量等参数进行在线测量；

2、现有激光检测装置的通光孔径及光纤接收端分布状态多为固定结构，难以根据不同检测需求进行调节，当需要对高温炉辊整体状态进行检测时，固定的小接收范围容易导致收光能力不足，弱回波信号采集效果较差，当需要对炉辊局部区域进行精准测量时，固定的大接收范围又容易引入较多杂散光和热辐射干扰，使接收信号不够集中，降低局部检测精度，因此，现有结构难以兼顾整体检测时的强收光能力和局部检测时的高精度需求，为此，本申请提出一种高温炉辊检测用激光测量组件。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高温炉辊检测用激光测量组件，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高温炉辊检测用激光测量组件，包括外护筒，所述外护筒的表面可拆卸安装有密封盖，所述外护筒的内部固定安装有遮光筒，所述遮光筒的表面转动安装有调节套，所述密封盖的内部转动安装有两个用于隔离外界烟尘的防护网，所述外护筒的内部固定安装有激光检测组件，所述激光检测组件的发射端固定安装有多根光纤，所述光纤穿设于遮光筒内部，所述密封盖的内部固定安装有导光筒，所述导光筒的表面固定安装有连接套；

3、所述导光筒的表面转动安装有中心套，所述中心套与导光筒之间形成用于液体流动的空腔，所述中心套的表面固定安装有多根降温管，所述降温管呈环状布置，且所述降温管用于对防护网进行降温处理，以避免防护网长期处于高温环境下受热变形，所述遮光筒与调节套的内部设置有用于对多根光纤进行聚焦导向结构，以配合不同检测工况下的光路调节需求。

4、作为本发明进一步的方案，所述密封盖的内部固定安装有回流环，所述回流环与连接套的表面均固定安装有循环管，所述外护筒的表面固定安装有快接头，所述循环管的端部均与快接头连通，所述防护网的内侧夹持有导流环，所述导流环与回流环转动连接，所述降温管的输出端与导流环固定连通。

5、作为本发明进一步的方案，所述导光筒的表面固定安装有驱动电机，所述驱动电机的输出端固定安装有驱动齿轮，所述中心套的表面固定套设有被动齿环，所述驱动齿轮与被动齿环啮合，通过在导光筒的表面设置驱动电机，并使驱动电机通过驱动齿轮与被动齿环啮合传动，能够带动中心套稳定转动，进而使与中心套连接的降温管、导流环及防护网同步旋转。

6、作为本发明进一步的方案，所述遮光筒的内部固定安装有中心管，所述外护筒的内部固定安装有支撑盘，所述支撑盘的一端沿周向滑动安装有多个遮光页板，多个遮光页板呈环状布置，并能够朝向支撑盘的中心处聚拢或远离，所述支撑盘的中心处设置有透镜，透镜与中心管处于同一轴线上。

7、作为本发明进一步的方案，所述调节套的表面开设有多个导向槽，所述导向槽呈弧形设置，所述遮光页板的表面固定安装有凸块，所述凸块滑动设置于导向槽的内部，当调节套相对于遮光筒转动时，导向槽能够通过凸块带动遮光页板沿支撑盘进行滑动，使多个遮光页板同步聚拢或张开。

8、作为本发明进一步的方案，所述聚焦导向结构包括支撑环，所述支撑环套设于中心管的表面，所述中心管的表面活动安装有调节筒，所述调节筒与调节套之间通过复位弹簧连接，所述调节筒的表面开设有螺旋槽，所述调节套的内部固定安装有被动块，所述被动块穿设于螺旋槽的内部。

9、作为本发明进一步的方案，所述中心管的内部固定安装有限位套，所述限位套远离调节筒的一端滑动安装有驱动环，所述中心管的表面开设有矩形滑孔，所述驱动环的表面固定安装有多个延伸杆，所述延伸杆穿过矩形滑孔后与支撑环的内部固定连接，通过在中心管内设置限位套，并使驱动环滑动安装于限位套的一端，同时利用延伸杆穿过中心管表面的矩形滑孔与支撑环连接，能够使支撑环在移动时同步带动驱动环沿中心管轴向稳定滑动。

10、作为本发明进一步的方案，所述遮光筒的内部固定安装有电推杆，所述电推杆的伸缩端与调节筒的内部固定连接，当电推杆伸缩动作时，带动调节筒沿中心管的轴向移动，并通过调节筒进一步带动支撑环及驱动环同步移动，从而为后续光纤的位置调节提供驱动力。

11、作为本发明进一步的方案，所述限位套的内部固定安装有限位架，多根光纤中位于中心部分的光纤与限位架固定连接，以形成相对固定的中心光路，所述限位套的表面沿周向滑动安装有多个套环，位于限位架周围的其余光纤分别与套环连接，使周向分布的光纤能够随套环进行径向位置调节。

12、作为本发明进一步的方案，所述限位架远离限位套的一端固定连接有安装架，所述安装架的表面固定安装有多根弹力伸缩杆，所述弹力伸缩杆的伸缩端与套环的表面转动连接，以在套环移动过程中对其进行弹性支撑和导向，并使套环能够带动对应的光纤稳定偏转或复位，所述驱动环的内部固定安装有聚合环，所述聚合环套设于多根弹力伸缩杆的外侧。

13、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

14、1、本发明在激光检测组件在进行高温炉辊表面检测时，能够根据检测需求调节通光孔径及光纤的接收端分布状态，在整体检测状态下，多个遮光页板张开，光纤端面分散布置，能够形成较大的接收范围，提高收光能力并增强弱回波信号的采集效果，在局部精准测量状态下，多个遮光页板聚拢，光纤同步向中心区域聚合，使接收范围更加集中，从而提高局部检测精度，满足高温炉辊不同检测工况下的测量需求；

15、2、本发明通过调节套转动，并进一步带动多个遮光页板朝向支撑盘的中心处聚拢或远离，由此实现通光孔径的连续调节，该结构能够在检测过程中减少炉内高温热辐射及杂散光对检测光路的干扰，提高回波信号的有效性和检测数据的稳定性；

16、3、本发明通过多根降温管流向导流环后由回流环回流，从而对防护网及其周围区域进行持续降温，进而降低炉内高温辐射对防护网及外护筒内部元件的热影响，避免防护网长时间受热导致变形或热量向内部传递，提升激光检测组件在高温环境下的工作稳定性。

1.一种高温炉辊检测用激光测量组件，包括外护筒（1），其特征在于：所述外护筒（1）的表面可拆卸安装有密封盖（2），所述外护筒（1）的内部固定安装有遮光筒（201），所述遮光筒（201）的表面转动安装有调节套（202），所述密封盖（2）的内部转动安装有两个用于隔离外界烟尘的防护网（101），所述外护筒（1）的内部固定安装有激光检测组件（4），所述激光检测组件（4）的发射端固定安装有多根光纤（41），所述光纤（41）穿设于遮光筒（201）内部，所述密封盖（2）的内部固定安装有导光筒（111），所述导光筒（111）的表面固定安装有连接套（104）；

2.根据权利要求1所述的一种高温炉辊检测用激光测量组件，其特征在于：所述密封盖（2）的内部固定安装有回流环（110），所述回流环（110）与连接套（104）的表面均固定安装有循环管（102），所述外护筒（1）的表面固定安装有快接头（3），所述循环管（102）的端部均与快接头（3）连通，所述防护网（101）的内侧夹持有导流环（109），所述导流环（109）与回流环（110）转动连接，所述降温管（108）的输出端与导流环（109）固定连通。

3.根据权利要求2所述的一种高温炉辊检测用激光测量组件，其特征在于：所述导光筒（111）的表面固定安装有驱动电机（103），所述驱动电机（103）的输出端固定安装有驱动齿轮（105），所述中心套（107）的表面固定套设有被动齿环（106），所述驱动齿轮（105）与被动齿环（106）啮合。

4.根据权利要求3所述的一种高温炉辊检测用激光测量组件，其特征在于：所述遮光筒（201）的内部固定安装有中心管（207），所述外护筒（1）的内部固定安装有支撑盘（203），所述支撑盘（203）的一端沿周向滑动安装有多个遮光页板（204），多个遮光页板（204）呈环状布置，并能够朝向支撑盘（203）的中心处聚拢或远离，所述支撑盘（203）的中心处设置有透镜，透镜与中心管（207）处于同一轴线上。

5.根据权利要求4所述的一种高温炉辊检测用激光测量组件，其特征在于：所述调节套（202）的表面开设有多个导向槽（205），所述导向槽（205）呈弧形设置，所述遮光页板（204）的表面固定安装有凸块，所述凸块滑动设置于导向槽（205）的内部，当调节套（202）相对于遮光筒（201）转动时，导向槽（205）能够通过凸块带动遮光页板（204）沿支撑盘（203）进行滑动，使多个遮光页板（204）同步聚拢或张开。

6.根据权利要求2所述的一种高温炉辊检测用激光测量组件，其特征在于：所述聚焦导向结构包括支撑环（206），所述支撑环（206）套设于中心管（207）的表面，所述中心管（207）的表面活动安装有调节筒（301），所述调节筒（301）与调节套（202）之间通过复位弹簧（302）连接，所述调节筒（301）的表面开设有螺旋槽（208），所述调节套（202）的内部固定安装有被动块（209），所述被动块（209）穿设于螺旋槽（208）的内部。

7.根据权利要求6所述的一种高温炉辊检测用激光测量组件，其特征在于：所述中心管（207）的内部固定安装有限位套（304），所述限位套（304）远离调节筒（301）的一端滑动安装有驱动环（305），所述中心管（207）的表面开设有矩形滑孔，所述驱动环（305）的表面固定安装有多个延伸杆，所述延伸杆穿过矩形滑孔后与支撑环（206）的内部固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种高温炉辊检测用激光测量组件，其特征在于：所述遮光筒（201）的内部固定安装有电推杆（306），所述电推杆（306）的伸缩端与调节筒（301）的内部固定连接，当电推杆（306）伸缩动作时，带动调节筒（301）沿中心管（207）的轴向移动，并通过调节筒（301）进一步带动支撑环（206）及驱动环（305）同步移动，从而为后续光纤（41）的位置调节提供驱动力。

9.根据权利要求8所述的一种高温炉辊检测用激光测量组件，其特征在于：所述限位套（304）的内部固定安装有限位架（403），多根光纤（41）中位于中心部分的光纤（41）与限位架（403）固定连接，以形成相对固定的中心光路，所述限位套（304）的表面沿周向滑动安装有多个套环（404），位于限位架（403）周围的其余光纤（41）分别与套环（404）连接，使周向分布的光纤（41）能够随套环（404）进行径向位置调节。

10.根据权利要求9所述的一种高温炉辊检测用激光测量组件，其特征在于：所述限位架（403）远离限位套（304）的一端固定连接有安装架（402），所述安装架（402）的表面固定安装有多根弹力伸缩杆（405），所述弹力伸缩杆（405）的伸缩端与套环（404）的表面转动连接，以在套环（404）移动过程中对其进行弹性支撑和导向，并使套环（404）能够带动对应的光纤（41）稳定偏转或复位，所述驱动环（305）的内部固定安装有聚合环（401），所述聚合环（401）套设于多根弹力伸缩杆（405）的外侧。