[發明專利]一種爐前板坯長度在線自動測量方法

有效

• 申請號: 202010628195.X
• 申請日: 2020-07-02
• 公開（公告）號: CN111795632B
• 公開（公告）日: 2022-01-25
• 發明（設計）人: 任曉懷;張飛;李珂;劉恒文
• 申請（專利權）人: 北京科技大學設計研究院有限公司
• 主分類號: G01B5/04
• 分類號: G01B5/04
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種爐前板坯長度在線自動測量方法，其特征在于：在爐前板坯運送輥道安裝一個激光測距儀和若干個冷金屬檢測器實現板坯長度的測量，板坯在輥道運輸過程中，每當收到冷金屬檢測器上升沿信號時，鎖定此刻的激光測距儀測量數據并進行保存，然后對鎖定的激光測距儀測量數據有效性進行判斷，最后根據激光測距儀、板坯和冷金屬檢測器之間的幾何關系，計算得出板坯的實際長度；

具體包括步驟如下：

(1)板坯在輥道運輸過程中，每當收到冷金屬檢測器上升沿信號時，鎖定此刻的激光測距儀測量數據并進行保存；

(2)利用冷金屬檢測器上升沿信號鎖定的激光測距儀測量數據有效因子對鎖定的激光測距儀測量數據有效性進行判斷；

(3)根據激光測距儀、板坯和冷金屬檢測器之間的幾何關系，計算得出板坯的實際長度；

所述激光測距儀安裝于板坯運送輥道外側，激光測距儀光束高于輥道水平面并且與輥道水平面平行，激光測距儀光束與輥道水平面的距離為0.5倍的板坯最小厚度，激光測距儀光束與輥道中心線的夾角為α，α的取值范圍為10°～40°；

所述步驟(3)中根據激光測距儀、板坯和冷金屬檢測器之間的幾何關系，計算每個冷金屬檢測器位置所對應的板坯長度并做平均值處理，將此平均值作為最終的板坯長度計算值，計算公式如下：

式中，Sl為板坯長度計算值；ΔL為冷金屬檢測器之間實際安裝間距；L₀為距離激光測距儀最近的冷金屬檢測器CMD₀與激光測距儀安裝間距；α為激光測距儀光束與輥道中心線的夾角；Ls_i為第i個冷金屬檢測器上升沿信號鎖定的激光測距儀測量數據；β_i為第i個冷金屬檢測器上升沿信號鎖定的激光測距儀測量數據有效因子，i為冷金屬檢測器序號。

2.根據權利要求1所述的爐前板坯長度在線自動測量方法，其特征在于：所述冷金屬檢測器采用對射形式，冷金屬檢測器信號發射端安裝于輥道外側且高于輥道水平面，冷金屬檢測器信號接收端安裝于輥道內側且低于輥道水平面，同時保證冷金屬檢測器發射的光束通過輥道中間部位。

3.根據權利要求1所述的爐前板坯長度在線自動測量方法，其特征在于：所述冷金屬檢測器安裝于激光測距儀在板坯運輸方向的下游位置，距離激光測距儀最近的冷金屬檢測器CMD₀和距離激光測距儀最遠的冷金屬檢測器CMD_n與激光測距儀的安裝間距計算公式分別為：

式中，L₀為CMD₀與激光測距儀安裝間距；L_n為CMD_n與激光測距儀安裝間距；Dc為激光測距儀與輥道中心線的距離；Sw_min為板坯最小寬度；Sw_max為板坯最大寬度；Sl_min為板坯最小長度；Sl_max為板坯最大長度；α為激光測距儀光束與輥道中心線的夾角。

4.根據權利要求1所述的爐前板坯長度在線自動測量方法，其特征在于：所述冷金屬檢測器的數量n由下式計算得到：

其中，L_n為距離激光測距儀最遠的冷金屬檢測器CMD_n與激光測距儀安裝間距；L₀為距離激光測距儀最近的冷金屬檢測器CMD₀與激光測距儀安裝間距；ΔL’為冷金屬檢測器之間的安裝間距估算值；

冷金屬檢測器之間的安裝間距估算值ΔL’由下式計算得到：

其中，λ為修正系數且滿足0λ1；Sw_min為板坯最小寬度；α為激光測距儀光束與輥道中心線的夾角；

冷金屬檢測器實際安裝間距ΔL由下式計算得到：

5.根據權利要求1所述的爐前板坯長度在線自動測量方法，其特征在于：所述第i個冷金屬檢測器上升沿信號鎖定的激光測距儀測量數據有效因子取值為：

式中，Dc為激光測距儀與輥道中心線的距離；Sw為板坯寬度；α為激光測距儀光束與輥道中心線的夾角；Ls_i為第i個冷金屬檢測器上升沿信號鎖定的激光測距儀測量數據；K₁，K₂為修正系數，且滿足0K₂≤1≤K₁2。