金屬薄帶材的動態板形檢測裝置的製作方法

2023-05-14 10:07:46

專利名稱：金屬薄帶材的動態板形檢測裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於板帶材平直度的檢測技術，是一種金屬薄帶材的動態板形檢測裝置。
金屬板帶材的平直度，即板形，是板帶材的重要質量指標。金屬薄帶材在張緊情況下將掩蓋其宏觀平直度缺陷，因此在薄帶材的生產過程中對其板形實施動態檢測，以便及時消除其板形缺陷是一個十分重要的環節。對於薄帶材而言，其動態下的板形檢測通常可採用激振法使張緊的帶材產生機械振動，然後用傳感器測出其振動頻率，最後通過計算機再換算成板形的質量數據。中國專利CN1056573A公開了一種金屬帶材板形檢測裝置。該裝置具有一個由油缸和激振梁組成的激振裝置，油缸驅動激振梁抬升，將帶材張緊，然後通過瞬時換向給帶材一個激振力，使帶材產生振動，再用傳感器測出其振動頻率，最後換算成板形質量數據。由於該裝置是通過液壓換向來產生激振力的，所以必需要設置一套專用的液壓系統。另外，激振梁、油缸等零部件還要佔用較大的空間，其操作又較麻煩，因而在生產現場安置這種檢測裝置並實施動態檢測會給生產帶來諸多不便。
本實用新型的任務是提供一種結構簡單，且便於操作的金屬薄帶材的動態板形檢測裝置。
實現本實用新型任務的解決方案是所提供的金屬薄帶材的動態板形檢測裝置包括一對被測帶材的夾送輥，一個被測帶材的激振裝置和被測帶材的測振傳感器及對該傳感器輸出信號進行處理的計算機。本實用新型的特殊之處在於上述被測帶材的激振裝置是一個與被測帶材沿寬度方向緊密接觸的偏心導向輥，所說的測振傳感器是非接觸式位移傳感器。被測帶材被張緊在夾送輥與導向輥之間，由於導向輥是偏心的，因此導向輥旋轉時可引起被測帶材的振動。利用非接觸式位移傳感器可將帶材瞬時振動的位移信號轉變為電信號，從而可得到帶材的瞬時振動能譜，該能譜與帶材的板形相關。通過計算機將此測量結果與標定值進行比較，即可得到帶材的板形質量數據。
上述偏心導向輥的偏心距一般可在0.05毫米以下，最好為0.02-0.04毫米。傳感器可採用電渦流、雷射、電感、電磁等測距傳感器。
本實用新型利用偏心導向輥的旋轉使帶材產生振動，不但可省去現有技術中較複雜的激振裝置，使結構大大簡化，而且也無需進行專門的激振操作。由於本實用新型是採用振動能譜來作為帶材板形的判斷依據，所以，在許多場合下可直接利用生產線中導向輥作為激振裝置。如在帶材軋制生產線中，收卷機前的導向輥由於加工偏差等原因總存在一定的偏心，而由此偏心的導向輥所引起的帶材振動已足以滿足本實用新型的檢測要求。這就給現場的實時檢測帶來極大的方便。
以下結合附圖對本實用新型的內容加以說明。


圖1是本實用新型的結構簡圖。
圖2是本實用新型測出的帶材振動能譜圖。
圖3是本實用新型一個實例的帶材振動能譜圖。
如圖1所示行進中的被測帶材1被張緊在一對夾送輥2和偏心導向輥3之間，因此帶材1在行進的過程中便會產生振動。非接觸式位移傳感器4位於夾送輥2與導向輥3間的中間部位，它將帶材1的振動位移信號轉變為電信號，再通過A/D板5轉換為數位訊號並送至計算機6與標定值進行比較和運算處理，所得到的板形質量數據送至顯示器7和板形控制執行機構8。上面所說的標定值是採用傳統的剖條法將實際板形值與本實用新型的檢測值相對照而得出的。
由傳感器4測得的某檢測點的帶材振動能譜如圖2所示。圖中橫坐標表示測量時間t，縱坐標表示對應於檢測點的帶材振動位移S。則位移與時間的函數關係可表示為S＝f(t)，其面積E代表帶材在某時間間隔內的振動能。若對應於不同檢測點的帶材板形質量不同，即延伸差不同，那麼它們的張緊狀態也就相應不同，反應在振動能譜上的面積和形態也就不同。因此，在相同的時間間隔內各點的振動能量差即為各點的板形相關值。
實施例在Φ160/Φ460×750四輥軋機後設有一對夾送輥和直徑為200毫米的導向輥，該導向輥的偏心距為0.02毫米，軋制速度為600米/分，軋制的鋼帶為0.35×600mm。沿鋼帶的橫向安裝三個HZ-8500電渦流位移傳感器，它與安裝在486工控機內的HY6070型A/D轉換板聯接，在一個時間段內可測得1024個位移值，這些位移值所代表的曲線即為振動能譜分布函數。圖3所示為某一時間段內上述三個傳感器測得的振動能譜圖。圖中B點(位於帶材中間)的能譜函數f2(t)的面積大，而A、C點(位於帶材兩邊部)的能譜函數f1(t)、f3(t)的面積小。說明與此檢測時刻相對應的帶材中間部分延伸差較大，而兩邊的延伸差較小，即帶材中間松，兩邊緊。
權利要求1.一種金屬薄帶材的動態板形檢測裝置，包括一對被測帶材的夾送輥(2)，一個被測帶材的激振裝置和被測帶材的測振傳感器(4)及對該傳感器輸出信號進行處理的計算機(6)，其特徵是所說的被測帶材的激振裝置是一個與被測帶材沿寬度方向緊密接觸的偏心導向輥(3)，所說的測振傳感器(4)是非接觸式位移傳感器。
2.如權利要求1所述的板形檢測裝置，其特徵是所說的偏心導向輥(3)的偏心距為0.02-0.04毫米。
3.如權利要求1所述的板形檢測裝置，其特徵是所說的非接觸式位移傳感器是電渦流位移傳感器。
專利摘要本實用新型涉及一種金屬薄帶材的動態板形檢測裝置。它主要包括被測帶材的夾送輥、激振裝置和測振傳感器及對該傳感器輸出信號進行處理的計算機,其中的激振裝置是一個與被測帶材沿寬度方向緊密接觸的偏心導向輥,測振傳感器是非接觸式位移傳感器。本裝置利用偏心導向輥的旋轉使帶材產生振動,採用測量帶材瞬時振動能譜的方法來確定帶材的板形質量,不但可使結構大大簡化,而且也無需進行專門的激振操作。
文檔編號G01B21/20GK2274338SQ96236250
公開日1998年2月11日 申請日期1996年9月2日 優先權日1996年9月2日
發明者王振瑛 申請人:王振瑛