[其他]非接觸式冷軋帶鋼板形檢測儀

無效

• 申請號: 86101203
• 申請日: 1986-02-21
• 公開（公告）號: CN86101203A
• 公開（公告）日: 1987-09-02
• 發明（設計）人: 汪祥能;黃寶森
• 申請（專利權）人: 東北工學院
• 主分類號: G01B17/02
• 分類號: G01B17/02
• 代理公司: 沈陽市專利事務所
• 代理人: 梁焱,李運萍

本發明是壓力加工工藝過程中的檢測儀。

板形檢測儀目前世界上一些國家正在研究中，國內外一些較現代的軋機都沒有裝上板形檢測儀。生產中還是靠工人手執大木棒敲擊帶鋼兩側邊，作為判斷板帶鋼是否有板形缺陷的手段。已有一種板形檢測儀曾在軋機上試用過。例如金屬文摘22-0848中報導過一種平直度測量裝置，它是由多個圓環組裝在一起的導向輥作為檢測元件，環里裝有壓力傳感器，利用各個環受力大小不同來判斷帶鋼寬度上出現的平直度缺陷。金屬文獻93-0258中報導過另一種平直度測量裝置，它是組合彎曲輥，利用彎曲輥的位移與帶鋼寬度上的張力函數關系，可以決定帶鋼的不平直度。上述兩種平直度測量裝置都屬于接觸式，檢測過程中必須保證帶鋼與導向輥或彎曲輥緊密接觸。它們具有共同性的問題，即接觸輥結構復雜，加工精度要求高，信號需要滑環才能引出，而滑環的接觸不良會導致測量結果出現誤差;安裝時和測量輥出現故障時都會影響軋機的正常作業;導向輥無凸度，對帶鋼跑偏不能自動加以糾正。

美國專利4309902中敘述過一種非接觸式的帶鋼平直度測量裝置。它是通過檢測軋制過程中金屬板帶與安裝在其表面附近的檢測器之間的相對距離的變化，然后通過一套復雜的模擬器件求得振動幅度與振動進行的速度或頻率的比值，來確定帶鋼的平直度的缺陷。用此種方法檢測帶鋼平直度，由于被檢測信號弱，易受干擾，從而影響測量精度，且儀器本身較復雜，調整困難，成本高，通用性差。

本發明目的在于提供一種非接觸式，測量精度高，能夠在線快速檢測的板形檢測儀。

本發明檢測帶鋼板形缺陷的基本原理是基于帶鋼出現板形缺陷時帶鋼寬度方向上的張力分布也不均勻，平直部分張力大，起浪部分張力小。于是，通過檢測帶鋼寬度方向上的張力分布即可檢測出帶鋼板形不良的情況。

本發明的組成如圖一所示，包括一個不與帶鋼相接觸的激振器〔1〕，若干個測振傳感器〔2〕、板形測量數字處理系統〔3〕。

非接觸式激振器如圖2所示，為電磁式激振器，是一“E”字形鐵芯，由硅鋼片疊成，其間繞有線圈。它安裝于帶鋼下部的固定架上，與帶鋼下表面保持一定距離。固定架上裝有手動調節裝置，可根據實際需要隨時調節激振器〔1〕與帶鋼間的距離。該電磁激振器用來加強被測振動信號。激振器〔1〕接通電源時，鐵芯內產生電磁力吸動鋼板，斷開電源電磁力消失，帶鋼就產生自由衰減振蕩。激振器電源由電氣線路控制，使其按一定的周期定時接通電源和斷開電源，使帶鋼不斷產生固定周期性的機械振動。

測振傳感器〔2〕屬于電動力式類型，它把帶鋼的機械振動信號轉變為電量，其原理是利用線圈和永久磁鋼的相對運動，切割磁力線，產生與振動速度成正比的電信號。測振傳感器〔2〕安裝在帶鋼下面沿寬度方向等距離布置，它離開帶鋼下表面的距離也可以任意調節。

板形測量數字處理系統〔3〕是本儀器的主體部分，其內裝有：激振器電源及其電氣線路、振動檢測、微處理機系統及接口、頻譜分析模塊、板形信息處理模塊、板形缺陷顯示等六部分。其工作過程如圖3所示。激振器電源〔14〕為一般可控硅整流電路，由電氣線路定時控制可控硅接通和關閉，保證激振器有固定的工作周期。振動檢測〔4〕是多通道高靈敏度的測振裝置，它可以同時接收多個傳感器送來的振動信號，并經過二次儀表放大、微分、積分運算，便可測得振動信號，最后將信號多路輸出。微處理機系統可采用用戶內存不小于20K的單板機或微型機，它應帶有高速A/D轉換裝置〔5〕及接口，并裝有本發明專門研制的頻譜分析模塊〔6〕、〔7〕、〔8〕、〔9〕、〔10〕和板形信息處理模塊〔11〕、〔12〕、〔13〕。該微處理機系統主要用于信息高速采集和數據處理。由鍵盤可以選擇通道數，采樣周期，頻譜分析精度。微處理機系統輸出信號送顯示器顯示，也可以由打印機打印出帶鋼數據，軋制工藝條件，以及板形缺陷等有關數據。

頻譜分析模塊是微處理機的指揮系統，它包括以下幾部分：①把模數轉換來的數字信號進行濾波處理〔6〕，去除干擾信號;②通過數據窗函數〔7〕對瞬態激振的響應信號進行截斷;③進行快速付里葉（FFT）計算〔8〕;④對FFT計算結果進行三點平滑處理〔9〕;⑤采用功率譜法〔10〕進行帶鋼固有頻率計算。

板形信息處理模塊主要完成帶鋼固有頻率和張力的轉換，帶鋼張力分布和板形參數的轉換，它包括以下幾部分：①基準頻率計算〔13〕;②帶鋼寬度方向所測各點的固有頻率與基準頻率的差值計算〔11〕，帶鋼張力分布計算及帶鋼板形參數計算〔12〕;③最后將所得結果送顯示器顯示。