專利名稱：電容傳感式帶鋼運行偏移量在線檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明電容傳感式帶鋼運行偏移量在線檢測系統(tǒng)屬于機械電子檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，涉及的是一種對冷軋連續(xù)生產(chǎn)線帶鋼運行中的跑偏偏移量進行在線檢測的裝置。
背景技術(shù)：
帶鋼運行偏移量在線檢測系統(tǒng)是冷軋連續(xù)生產(chǎn)線鋼帶糾偏控制系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，目前常采用的檢測方式大多為光電檢測，如德國EMG公司生產(chǎn)的帶鋼糾偏控制系統(tǒng)、我國上海益昌薄板有限公司的專利產(chǎn)品“帶鋼自動對中裝置的檢測器”等。光電檢測方式成本高，所需的安裝空間大，安裝條件苛刻，而且需要嚴格的維護，一些現(xiàn)場往往達不到上述要求(特別是安裝空間的要求)。本發(fā)明電容傳感式帶鋼運行偏移量在線檢測系統(tǒng)具有測量性能好、成本低，安裝簡單，所需的安裝空間小，基本不需要維護的特點，因此對于特定場合下的帶鋼運行偏移量在線檢測具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明電容傳感式帶鋼運行偏移量在線檢測系統(tǒng)目的在于，提供由兩個C型鋁架極板組成的電容式傳感器和電容檢測與信號調(diào)理電路，以方便、可靠地檢測生產(chǎn)線帶鋼運行中的跑偏偏移量，為鋼帶糾偏控制系統(tǒng)提供輸入?yún)?shù)。
本發(fā)明電容傳感式帶鋼運行偏移量在線檢測系統(tǒng)，其特征在于本系統(tǒng)由C型鋁架1、C型鋁架2、安裝板3、絕緣陶瓷4、信號引線5與電容測量電路6所組成，電容傳感器結(jié)構(gòu)尺寸如附圖1所示，C型鋁架上下板長度L1＝400-500mm，兩個C型鋁架之間的安裝距離L2視鋼帶寬度而定，C型鋁架側(cè)板內(nèi)部凈高度H1＝400-500mm，C型鋁架側(cè)板外部總高度H2因槽型鋁材的槽深而宜，絕緣陶瓷高度H3≥100mm，安裝底板厚度H4≥10mm，C型鋁架上下板寬度H5＝100-200mm，C型鋁架1和C型鋁架2各作為電容器的一個極板，與安裝板4之間用絕緣陶瓷3隔開，現(xiàn)場測量機構(gòu)如附圖2所示，C型鋁架1與運行的鋼帶7之間構(gòu)成平板電容CX1，C型鋁架2與鋼帶7之間構(gòu)成平板電容CX2。CX1、CX2通過信號引線5按差動形式接入電容測量電路6，差動值大小與鋼帶偏移量成正比，差動值正負反應(yīng)鋼帶偏移方向。
電容測量電路6(見附圖3)由振蕩器I、變壓器耦合電路II、相敏檢波電路III和信號調(diào)理電路IV所組成。由直流穩(wěn)壓電源E1、晶體管Q1、Q2、晶振X1、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容C1、C2組成的振蕩器的振蕩頻率由晶振X1確定，由直流穩(wěn)壓電源E2、晶體管Q3、電容C3、電阻R8、R9與二極管D1組成放大電路，由變壓器T、電容C5、C6與測量電容CX1、CX2組成變壓器電橋，并經(jīng)二極管D2、D3、電阻R10、R11與電容C7完成相敏檢波與濾波，由運算放大器A1、A2、電阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、電容C8、C9、電位器RW1、RW2、穩(wěn)壓電源E3、E4組成的信號調(diào)理電路完成對信號的零位調(diào)整與增益放大。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點1有非常好的動態(tài)響應(yīng)性能和高的靈敏度，每毫米位移輸出≥50mV；2成本低，只有光電檢測成本的20％左右；3安裝簡單，所需的安裝空間小，特別適用于現(xiàn)場空間位置受限的場合；4基本不需要維護。


附圖1為電容傳感器結(jié)構(gòu)尺寸圖1、2-C型鋁架 3-絕緣陶瓷住 4-安裝板 5-信號引線L1-C型鋁架上下板長度 L2-兩C型鋁架的安裝距離 H1-C型鋁架側(cè)板內(nèi)部凈高度 H2-C型鋁架側(cè)板外部總高度 H3-絕緣陶瓷高度 H4-安裝底板厚度 H5-C型鋁架上下板寬度附圖2為現(xiàn)場測量機構(gòu)示意圖1、2-C型鋁架 5-信號引線 6-電容測量電路 7-運行鋼帶附圖3為電容測量電路原理圖I-振蕩器 II-變壓器耦合電路 III-相敏檢波電路 IV-信號調(diào)理電路
具體實施例方式實施方式1系統(tǒng)由C型鋁架1、C型鋁架2、安裝板3、絕緣陶瓷4、信號引線5與電容測量電路6所組成，電容傳感器結(jié)構(gòu)尺寸如附圖1所示，C型鋁架上下板長度L1＝400mm，兩個C型鋁架之間的安裝距離L2＝1400mm，C型鋁架側(cè)板內(nèi)部凈高度H1＝400mm，C型鋁架側(cè)板外部總高度H2＝460mm，絕緣陶瓷高度H3＝120mm，安裝底板厚度H4＝10mm，C型鋁架上下板寬度H5＝150mm，C型鋁架1和C型鋁架2各作為電容器的一個極板，與安裝板4之間用絕緣陶瓷3隔開，現(xiàn)場測量機構(gòu)如附圖2所示，C型鋁架1與運行的鋼帶7之間構(gòu)成平板電容CX1，C型鋁架2與鋼帶7之間構(gòu)成平板電容CX2。CX1、CX2通過信號引線5按差動形式接入電容測量電路6，差動值大小與鋼帶偏移量成正比，差動值正負反應(yīng)鋼帶偏移方向。電容測量電路6(見附圖3)由振蕩器I、變壓器耦合電路II、相敏檢波電路III和信號調(diào)理電路IV所組成。由直流穩(wěn)壓電源E1、晶體管Q1、Q2、晶振X1、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容C1、C2組成的振蕩器的振蕩頻率由晶振X1確定，由直流穩(wěn)壓電源E2、晶體管Q3、電容C3、電阻R8、R9與二極管D1組成放大電路，由變壓器T、電容C5、C6與測量電容CX1、CX2組成變壓器電橋，并經(jīng)二極管D2、D3、電阻R10、R11與電容C7完成相敏檢波與濾波，由運算放大器A1、A2、電阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、電容C8、C9、電位器RW1、RW2、穩(wěn)壓電源E3、E4組成的信號調(diào)理電路完成對信號的零位調(diào)整與增益放大。
實施方式2C型鋁架1、C型鋁架2的安裝與現(xiàn)場設(shè)備及運行鋼帶之間嚴格絕緣，設(shè)備須良好接地。C型鋁架1與C型鋁架2的橫向尺寸L1＝475mm，若運行鋼帶寬度為1000mm時，C型鋁架1與C型鋁架2間的最小安裝間隔為L2＝1400mm.通過調(diào)節(jié)RW1實現(xiàn)信號的零位調(diào)整，調(diào)節(jié)RW2實現(xiàn)信號的增益調(diào)整。
實施方式3當(dāng)鋼帶寬度從750mm到1250mm可變時，C型鋁架1與C型鋁架2間的安裝間隔為L2＝1650mm，其它同實施方式1。
實施方式4運算放大器A1的同相輸入端之前可插入與R15、C9相同的阻容濾波網(wǎng)絡(luò)，其它同實施方式1、2。
權(quán)利要求
1.一種電容傳感式帶鋼運行偏移量在線檢測系統(tǒng)，其特征在于本系統(tǒng)由C型鋁架1、C型鋁架2、安裝板3、絕緣陶瓷4、信號引線5與電容測量電路6所組成，電容傳感器結(jié)構(gòu)尺寸為，C型鋁架上下板長度L1＝400-500mm，兩個C型鋁架之間的安裝距離L2視鋼帶寬度而定，C型鋁架側(cè)板內(nèi)部凈高度H1＝400-500mm，C型鋁架側(cè)板外部總高度H2因槽型鋁材的槽深而宜，絕緣陶瓷高度H3≥100mm，安裝底板厚度H4≥10mm，C型鋁架上下板寬度H5＝100-200mm，C型鋁架1和C型鋁架2各作為電容器的一個極板，與安裝板4之間用絕緣陶瓷3隔開，現(xiàn)場測量機構(gòu)為C型鋁架1與運行的鋼帶7之間構(gòu)成平板電容CX1，C型鋁架2與鋼帶7之間構(gòu)成平板電容CX2，CX1、CX2通過信號引線5按差動形式接入電容測量電路6，差動值大小與鋼帶偏移量成正比，差動值正負反應(yīng)鋼帶偏移方向；電容測量電路6由振蕩器I、變壓器耦合電路II、相敏檢波電路III和信號調(diào)理電路IV所組成，由直流穩(wěn)壓電源E1、晶體管Q1、Q2、晶振X1、電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、電容C1、C2組成的振蕩器的振蕩頻率由晶振X1確定，由直流穩(wěn)壓電源E2、晶體管Q3、電容C3、電阻R8、R9與二極管D1組成放大電路，由變壓器T、電容C5、C6與測量電容CX1、CX2組成變壓器電橋，并經(jīng)二極管D2、D3、電阻R10、R11與電容C7完成相敏檢波與濾波，由運算放大器A1、A2、電阻R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18、電容C8、C9、電位器RW1、RW2、穩(wěn)壓電源E3、E4組成的信號調(diào)理電路完成對信號的零位調(diào)整與增益放大。
全文摘要
一種電容傳感式帶鋼運行偏移量在線檢測系統(tǒng)屬于機械電子檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體來講，涉及的是一種對冷軋連續(xù)生產(chǎn)線帶鋼運行中的跑偏偏移量進行在線檢測的裝置。其特征在于本系統(tǒng)由C型鋁架1、C型鋁架2、安裝板3、絕緣陶瓷4、信號引線5與電容測量電路6所組成，C型鋁架1和C型鋁架2各作為電容器的一個極板，與安裝板4之間用絕緣陶瓷3隔開，C型鋁架1與運行的鋼帶7之間構(gòu)成平板電容C
文檔編號B21B38/00GK1810400SQ20051012848
公開日2006年8月2日 申請日期2005年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月20日
發(fā)明者熊詩波, 楊潔明, 魏晉宏 申請人:太原理工大學(xué)