專利名稱：一種非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬板帶材板形檢測(cè)技術(shù)，特別是一種金屬非接觸式的板帶板形動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法與裝置。
背景技術(shù)：
金屬板帶的動(dòng)態(tài)檢測(cè)有接觸式和非接觸式，非接觸式具有設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，安裝維護(hù)方便的特點(diǎn)。如中國(guó)專利“金屬薄帶材的動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)裝置”，其專利號(hào)是ZL 96 2 36250.6所公開的技術(shù)就采用的是非接觸檢測(cè)技術(shù)，這種技術(shù)是通過在換向輥附近安裝傳感器梁，利用換向輥的自然偏心產(chǎn)生的振動(dòng)測(cè)量板形，由于沒有用輔助輥形成的不受干擾的振動(dòng)空間，對(duì)于測(cè)量板帶振動(dòng)的方法而言，很容易受到軋制油吹掃裝置的干擾。偏導(dǎo)輥與軋制線等高，其發(fā)送的板形特征信號(hào)為采樣信號(hào)時(shí)域譜的面積，即包絡(luò)線范圍內(nèi)的面積。
對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)國(guó)外西門子公司也有所報(bào)導(dǎo)，它所采用的板形檢測(cè)技術(shù)是將傳感器支架梁安裝在調(diào)幅器上，用其觀測(cè)板形信號(hào)的差異，其接收的信號(hào)是經(jīng)過快速傅立葉變換處理的板形信號(hào)。
前兩種方式雖然也是檢測(cè)板帶的振動(dòng)信號(hào)，但由于算法復(fù)雜，在金屬板帶材運(yùn)動(dòng)速度較高的情況下，對(duì)信號(hào)的適時(shí)性及檢測(cè)元器件的性能要求較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種金屬板帶非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法與裝置，給出一種適合于高速板帶軋機(jī)的快捷、實(shí)用的板形測(cè)量方法與簡(jiǎn)易裝置。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法及裝置，它由輔助輥3、偏導(dǎo)輥4、傳感器陣列支架5及信號(hào)檢測(cè)和處理單元7組成，其特征是由軋機(jī)1出來的被測(cè)金屬板帶2經(jīng)輔助輥3、偏導(dǎo)輥4后由張力卷筒6拉緊，傳感器陣列的支架5位于輔助輥3、偏導(dǎo)輥4之間，距被測(cè)金屬板帶2有一間隙，因輔助輥是被動(dòng)的，輔助輥與偏導(dǎo)輥前高后低，使被測(cè)金屬板帶有一坡度；傳感器陣列是由電渦流傳感器組組成。
所述的輔助輥與軋制線等高，偏導(dǎo)輥上表面高度比輔助輥的低，以使被動(dòng)的輔助輥能夠被金屬帶材帶動(dòng)，并在此二輥之間形成固定的較少受干擾的帶材振動(dòng)空間。
所述的電渦流傳感器陣列被固定在支架梁5內(nèi)，在梁上有冷卻液體進(jìn)出口，傳感器陣列視安裝空間及傳感器安裝密度的大小可以單排布置，也可以雙排布置。
由于帶鋼橫向延伸不均，產(chǎn)生不良板形，因橫向各點(diǎn)的松緊不同產(chǎn)生的振動(dòng)特性有所差異，故被安裝在鋼帶下面的傳感器組測(cè)得的振動(dòng)譜也不同，如以一定的采樣長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量，通過對(duì)時(shí)域信號(hào)的均值與峰峰值處理，就能計(jì)算出板形特征值，該特征值一邊進(jìn)行適時(shí)顯示，一邊發(fā)送給控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。這種通過均值與峰峰值反映板形特征的方法與通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉變換處理來反映板形特征的方法相比要簡(jiǎn)單的多，信號(hào)處理速度也要快的多，提高了適時(shí)性，因而更適合于高速板帶軋機(jī)的板形測(cè)量。
本發(fā)明的特點(diǎn)是輔助輥與軋制線等高，偏導(dǎo)輥上表面高度比輔助輥的低，以使被動(dòng)的輔助輥能夠被金屬帶材帶動(dòng)，并在此二輥之間形成固定的較少受干擾的帶材振動(dòng)空間。
采用單排或雙排布置的電渦流傳感器陣列進(jìn)行采樣，電渦流傳感器用尼龍護(hù)套保護(hù)，安裝在傳感器支架梁內(nèi)，并通以冷卻液進(jìn)行冷卻，以保證電渦流傳感器長(zhǎng)時(shí)間工作。
用采樣信號(hào)峰峰值和均值的板形特征值處理方法，具有簡(jiǎn)單、實(shí)用及快速的特點(diǎn)。
下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是傳感器固定在支架內(nèi)結(jié)構(gòu)示意側(cè)視圖；圖3是傳感器固定在支架內(nèi)結(jié)構(gòu)示意俯視圖；圖4是檢測(cè)的金屬板帶材時(shí)域譜的平均值與峰峰值的示意圖。
圖中，1、軋機(jī)；2、金屬板帶；3、輔助輥；4、偏導(dǎo)輥；5、傳感器陣列支架；6、張力卷筒；7、信號(hào)檢測(cè)和處理單元；8、信號(hào)線。9、最高幅值；10、最低幅值；11平均值；12、支架固定孔；13、冷卻液進(jìn)出口；14、尼龍護(hù)套；15、傳感器；16、護(hù)套固定螺母。
具體實(shí)施例方式如圖1所示為一個(gè)1250毫米帶鋼軋機(jī)板形動(dòng)態(tài)檢測(cè)裝置總體結(jié)構(gòu)示意圖。被動(dòng)的輔助輥3直徑200毫米，偏導(dǎo)輥4直徑400毫米偏導(dǎo)輥比輔助輥3低20毫米，帶鋼厚度0.1毫米，二輥中心間距d＝600毫米。由軋機(jī)1出來的被測(cè)金屬板帶2經(jīng)輔助輥3、偏導(dǎo)輥4后由張力卷筒6拉緊，傳感器陣列支架5位于輔助輥3、偏導(dǎo)輥4之間。
如圖2、3所示，傳感器陣列是由21個(gè)電渦流傳感器組成，雙排布置，它們安裝在支架內(nèi)用尼龍護(hù)套保護(hù)。電渦流傳感器用自來水冷卻，可保證電渦流傳感器長(zhǎng)時(shí)間工作。因此在尼龍護(hù)套上有冷卻水進(jìn)出口13，尼龍護(hù)套14由護(hù)套固定螺母16固定在傳感器陣列支架梁5上。
帶鋼以每秒20米的軋制速度通過輔助輥3與偏導(dǎo)輥4形成帶鋼振動(dòng)空間。由于帶鋼橫向延伸不均，產(chǎn)生不良板形，因橫向各點(diǎn)的松緊不同產(chǎn)生的振動(dòng)特性不同，故被安裝在鋼帶下面的傳感器組測(cè)得的振動(dòng)信號(hào)也不同，如圖4所示，如按采樣長(zhǎng)度為1024個(gè)測(cè)量點(diǎn)，可以給出隨時(shí)間變化的時(shí)域振動(dòng)譜，在每個(gè)采樣周期內(nèi)將出現(xiàn)最高幅值9和最低幅值10，通過它的平均值11、最高幅值9和最低幅值10可以反映出板形特征值。
權(quán)利要求
1.一種非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法及裝置，它由輔助輥、偏導(dǎo)輥、傳感器陣列支架及信號(hào)檢測(cè)和處理單元組成，其特征是由軋機(jī)(1)出來的被測(cè)金屬板帶(2)經(jīng)輔助輥(3)、偏導(dǎo)輥(4)后由張力卷筒(6)張緊，輔助輥與偏導(dǎo)輥使金屬板帶形成固定的較少受干擾的振動(dòng)空間；傳感器陣列支架(5)位于輔助輥與偏導(dǎo)輥之間，距被測(cè)金屬板面有一間隙；輔助輥與偏導(dǎo)輥前高后低，使被測(cè)金屬板帶有一坡度；傳感器陣列是由電渦流傳感器組組成；信號(hào)檢測(cè)和處理單元將測(cè)得的時(shí)域信號(hào)的平均值與峰峰值處理為板形特征值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法及裝置，其特征是所述的信號(hào)檢測(cè)和處理單元通過分時(shí)對(duì)不同點(diǎn)位的電渦流傳感器測(cè)得的信號(hào)進(jìn)行采集，得出每一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào)的時(shí)域譜，該時(shí)域譜的縱坐標(biāo)是位移信號(hào)的電壓值，這里將其平均值與峰峰值處理為板帶板形特征值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法及裝置，其特征是所述的傳感器陣列支架(5)，其中的電渦流傳感器(15)被尼龍護(hù)套(14)及螺母(16)固定在支架梁(5)上；傳感器陣列可以單線布置，也可以雙線布置；在梁上有冷卻液進(jìn)出口(13)，冷卻液可以是軟水、軋制油或自來水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法及裝置，其特征是輔助輥(3)是被動(dòng)輥，它與軋制線等高，它與偏導(dǎo)輥使形成固定的較少受干擾的板帶振動(dòng)空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法及裝置，其特征是所述的偏導(dǎo)輥(4)上表面高度可以比輔助輥(3)低2至200毫米；偏導(dǎo)輥(4)與輔助輥(3)的間距d值因板厚不同，范圍為300至3800毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法及裝置，其特征是金屬板帶(2)的下表面與傳感器陣列支架梁(5)上表面間的距離k因被測(cè)板帶材質(zhì)及厚度不同為2-8mm。
全文摘要
本發(fā)明屬于一種非接觸式的板帶板形動(dòng)態(tài)檢測(cè)方法與裝置，它由輔助輥、偏導(dǎo)輥、傳感器陣列支架及信號(hào)檢測(cè)和處理單元組成，其特征是由軋機(jī)(1)出來的被測(cè)金屬板帶(2)經(jīng)輔助輥(3)、偏導(dǎo)輥(4)后由張力卷筒(6)張緊，輔助輥與偏導(dǎo)輥使金屬板帶形成固定的較少受干擾的振動(dòng)空間；傳感器陣列支架(5)位于輔助輥與偏導(dǎo)輥之間，距被測(cè)金屬板面有一間隙；輔助輥與偏導(dǎo)輥前高后低，使被測(cè)金屬板帶有一坡度；傳感器陣列是由電渦流傳感器組組成；信號(hào)檢測(cè)和處理單元將測(cè)得的時(shí)域信號(hào)的平均值與峰峰值處理為板形特征值。這種金屬板帶非接觸動(dòng)態(tài)板形檢測(cè)方法與裝置，給出一種適合于高速板帶軋機(jī)的快捷、實(shí)用的板形測(cè)量方法與簡(jiǎn)易裝置。
文檔編號(hào)G01B21/20GK1635334SQ20031012226
公開日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2003年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月28日
發(fā)明者鐘春生, 王振瑛 申請(qǐng)人:鐘春生