[發明專利]一種提高冷軋電感式對中檢測器穩定度的方法

有效

• 申請號: 201310637196.0
• 申請日: 2013-12-02
• 公開（公告）號: CN103615968B
• 公開（公告）日: 2017-01-18
• 發明（設計）人: 鄒鳳欣;高增雪
• 申請（專利權）人: 北京金自天正智能控制股份有限公司
• 主分類號: G01B7/312
• 分類號: G01B7/312
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及機械、電子、電磁學一體化檢測領域，尤其涉及在冷軋帶鋼生產線對中檢測過程中，一種提高冷軋電感式對中檢測器穩定度的方法。

背景技術

在冷軋帶鋼連續生產線中，加工的帶鋼在運送過程中易偏離機組中心線，降低了產品質量，嚴重影響生產的正常運行。因此實際生產中常采用對中檢測方法對帶材的跑偏進行控制。電感式對中檢測（又稱糾偏測量）不受外界惡劣環境的影響，廣泛應用在冷軋帶鋼生產線中。

電感式對中檢測基于電磁感應原理，如圖3所示，電感式對中檢測器的核心為電感式傳感器，具體包括兩個電感式傳感器，每個電感式傳感器均包括一個發射線圈和一個接收線圈，所述發射線圈與接收線圈以待檢測的帶鋼為中心對稱設置。當發射線圈中通過可控的正弦交變電壓時，在發射線圈的周圍產生一交變的磁場，對應的在接收線圈中產生感應電動勢。

帶鋼對中檢測時，若發射線圈和接收線圈之間有帶鋼通過，在接收線圈中產生的感應電動勢與線圈內帶鋼的寬度變化量和厚度成反比。例如，當帶鋼處于中間位置時，兩邊接收線圈輸出相同；當帶鋼向左跑偏時，左側接收線圈的輸出信號減小，右側接收線圈的輸出信號增加。這兩個信號經處理后送往控制系統，由控制系統完成帶鋼的對中調整。

根據電磁學的集膚效應和集膚深度理論，頻率越低集膚效應影響越小，肌膚深度滲透越顯著。經調研發現，電感式對中檢測器對于厚度在0.5～1.5mm帶鋼，當帶鋼發生傾斜及彈跳的情況下測量誤差并不明顯，但對于小于等于0.5mm薄帶鋼，在帶鋼發生傾斜及彈跳和厚度變化的情況下，測量誤差變化很明顯。

在實際應用中，目前的電感式對中測量系統的勵磁頻率大都在中頻或20KHZ以內，集膚深度滲透層面較深。由于開卷和卷取時帶鋼的傾斜會引起發射線圈和接收線圈之間的帶鋼的厚度和寬度變化（如圖1所示），或者由于帶鋼彈跳會產生發射線圈、接收線圈與帶鋼之間距離的變化（如圖2所示），這些變化都將引起電感式對中檢測器的測量誤差和示值讀數不穩。尤其是對于薄帶鋼（例如0.1～0.5mm）的對中檢測，測量誤差變化明顯。

發明內容

本發明的目的在于提出一種提高冷軋電感式對中檢測器穩定度的方法，提高了帶鋼生產線上電感式對中檢測器的穩定度，有效克服由于帶鋼彈跳或傾斜等厚度變化而引起電感式對中檢測器的測量誤差和示值讀數不穩。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種提高冷軋電感式對中檢測器穩定度的方法，根據集膚效應和肌膚深度理論，使用300KHz以上頻率的正弦波電壓對電感式對中檢測器的發射線圈進行勵磁；

在厚度小于等于0.5mm的帶鋼對中檢測時，所述發射線圈發出高頻磁場在帶鋼表面產生集膚效應，場量集中在所述帶鋼的表面，不會滲透穿過帶鋼；使得當所述帶鋼發生彈跳、傾斜而引起厚度變化時，所述高頻磁場不會穿過帶鋼而被電感式對中檢測器的接收線圈接收。

其中，所述使用300KHz以上頻率的正弦波電壓對電感式對中檢測器的發射線圈進行勵磁，具體為：

使用300-350KHZ頻率的正弦波電壓對電感式對中檢測器的發射線圈進行勵磁。

其中，所述使用300KHz以上頻率的正弦波電壓對電感式對中檢測器的發射線圈進行勵磁，具體為：

將電感式對中檢測器的兩電壓輸入端分別連接可輸出300KHZ以上頻率的正弦波電壓的電源裝置的兩輸出端，以使電感式對中檢測器的發射線圈兩端的勵磁頻率達到300KHZ以上。

其中，所述電源裝置包括：用于輸出頻率3000KHZ以上的正弦波電壓的信號發生器、用于對信號發生器輸出的正弦波電壓進行放大的功率放大電路、以及用于調節所述功率放大電路的輸出電壓的反饋調節放大電路；

所述信號發生器的輸出端連接功率放大電路的第一輸入端，所述反饋調節放大電路的兩輸入端分別連接功率放大電路的兩輸出端，反饋調節放大電路的輸出端連接功率放大電路的第二輸入端；功率放大電路的兩輸出端分別連接電源裝置的兩電壓輸出端；

所述功率放大電路在第一輸入端與第二輸入端的電壓差驅動作用下輸出頻率為3000KHZ以上的正弦波電壓。

其中，所述信號發生器包括：電阻R0-R7、電容C1、C2、F1、F2、放大器A1、二極管D1和場效應管N1；