专利名称：一种非接触动态板形检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于金属板带材板形检测技术，特别是一种金属非接触式的板带板形动态检测装置。
背景技术：
金属板带的动态检测有接触式和非接触式，非接触式具有设备使用寿命长，安装维护方便的特点。如中国专利“金属薄带材的动态板形检测装置”，其专利号是ZL 96 2 36250.6所公开的技术就采用的是非接触检测技术，这种技术是通过在换向辊附近安装传感器梁，利用换向辊的自然偏心产生的振动测量板形，由于没有用辅助辊形成的不受干扰的振动空间，对于测量板带振动的方法而言，很容易受到轧制油吹扫装置的干扰。偏导辊与轧制线等高，其发送的板形特征信号为采样信号时域谱的面积，即包络线范围内的面积。
对于这项技术国外西门子公司也有所报导，它所采用的板形检测技术是将传感器支架梁安装在调幅器上，用其观测板形信号的差异，其接收的信号是经过快速傅立叶变换处理的板形信号。
前两种方式虽然也是检测板带的振动信号，但由于算法复杂，在金属板带材运动速度较高的情况下，对信号的适时性及检测元器件的性能要求较高。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种金属板带非接触动态板形检测装置，给出一种适合于高速板带轧机的快捷、实用的板形测量方法与简易装置。
本实用新型的目的是这样实现的，一种非接触动态板形检测装置，它由辅助辊3、偏导辊4、传感器阵列支架5及信号检测和处理单元7组成，其特征是由轧机1出来的被测金属板带2通过辅助辊3、偏导辊4上表面与张力卷筒6连接，并由张力卷筒6拉紧，传感器阵列的支架5位于辅助辊3、偏导辊4之间，传感器距被测金属板带2有一间隙；辅助辊位置高于偏导辊位置，使被测金属板带有一坡度；传感器的信号输出端与信号检测单元和处理单元7电连接。
所述的传感器是电涡流传感器。
所述的传感器阵列支架5，其中的电涡流传感器15被尼龙护套14及螺母16固定在支架梁5上；传感器阵列单线布置，也可以双线布置；在梁上有冷却液进出口13。
辅助辊3是被动辊，它与轧制线等高。
所述的辅助辊位置高于偏导辊位置2mm-200mm；偏导辊4与辅助辊3的间距d范围为300mm-3800mm。
金属板带2的下表面与传感器阵列支架梁5上表面间的距离在2mm-8mm之间。
由于带钢横向延伸不均，产生不良板形，因横向各点的松紧不同产生的振动特性有所差异，故被安装在钢带下面的传感器组测得的振动谱也不同，如以一定的采样长度进行测量，通过对时域信号的均值与峰峰值处理，就能计算出板形特征值，该特征值一边进行适时显示，一边发送给控制系统进行控制。这种通过均值与峰峰值反映板形特征的方法与通过对信号进行快速傅立叶变换处理来反映板形特征的方法相比要简单的多，信号处理速度也要快的多，提高了适时性，因而更适合于高速板带轧机的板形测量。
本实用新型的特点是辅助辊与轧制线等高，偏导辊上表面高度比辅助辊的低，以使被动的辅助辊能够被金属带材带动，并在此二辊之间形成固定的较少受干扰的带材振动空间。
采用单排或双排布置的电涡流传感器阵列进行采样，电涡流传感器用尼龙护套保护，安装在传感器支架梁内，并通以冷却液进行冷却，以保证电涡流传感器长时间工作。
用采样信号峰峰值和均值的板形特征值处理方法，具有简单、实用及快速的特点。
下面结合实施例附图对本实用新型作进一步说明
图1是本实用新型实施例结构示意图；图2是传感器固定在支架内结构示意侧视图；图3是传感器固定在支架内结构示意俯视图；图4是检测的金属板带材时域谱的平均值与峰峰值的示意图。
图中，1、轧机；2、金属板带；3、辅助辊；4、偏导辊；5、传感器阵列支架；6、张力卷筒；7、信号检测和处理单元；8、信号线。9、最高幅值；10、最低幅值；11平均值；12、支架固定孔；13、冷却液进出口；14、尼龙护套；15、传感器；16、护套固定螺母。
具体实施方式
如图1所示为一个1250毫米带钢轧机板形动态检测装置总体结构示意图。被动的辅助辊3直径200毫米，偏导辊4直径400毫米偏导辊比辅助辊3低20毫米，带钢厚度0.1毫米，二辊中心间距d＝600毫米。由轧机1出来的被测金属板带2经辅助辊3、偏导辊4后由张力卷筒6拉紧，传感器阵列支架5位于辅助辊3、偏导辊4之间。
如图2、3所示，传感器阵列是由21个电涡流传感器15组成，双排布置，它们安装在支架内用尼龙护套保护。电涡流传感器用自来水冷却，可保证电涡流传感器长时间工作。因此在尼龙护套上有冷却水进出口13，尼龙护套14由护套固定螺母16固定在传感器阵列支架梁5上。
带钢以每秒20米的轧制速度通过辅助辊3与偏导辊4形成带钢振动空间。由于带钢横向延伸不均，产生不良板形，因横向各点的松紧不同产生的振动特性不同，故被安装在钢带下面的传感器15测得的振动信号也不同，如图4所示，如按采样长度为1024个测量点，可以给出随时间变化的时域振动谱，在每个采样周期内将出现最高幅值9和最低幅值10，通过它的平均值11、最高幅值9和最低幅值10可以反映出板形特征值。
权利要求1.一种非接触动态板形检测装置，它由辅助辊(3)、偏导辊(4)、传感器阵列支架(5)及信号检测和处理单元(7)组成，其特征是由轧机(1)出来的被测金属板带(2)通过辅助辊(3)、偏导辊(4)上表面与张力卷筒(6)连接，并由张力卷筒(6)拉紧，传感器阵列的支架(5)位于辅助辊(3)、偏导辊(4)之间，传感器距被测金属板带(2)有一间隙；辅助辊位置高于偏导辊位置，使被测金属板带有一坡度；传感器的信号输出端与信号检测单元和处理单元(7)电连接。
2.根据权利要求1所述的一种非接触动态板形检测装置，其特征是所述的传感器是电涡流传感器。
3.根据权利要求1所述的一种非接触动态板形检测装置，其特征是所述的传感器阵列支架(5)，其中的电涡流传感器(15)被尼龙护套(14)及螺母(16)固定在支架梁(5)上；传感器阵列单线布置，也可以双线布置；在梁上有冷却液进出口(13)。
4.根据权利要求1所述的一种非接触动态板形检装置，其特征是辅助辊(3)是被动辊，它与轧制线等高。
5.根据权利要求1所述的一种非接触动态板形检测装置，其特征是所述的辅助辊位置高于偏导辊位置2mm-200mm；偏导辊(4)与辅助辊(3)的间距d范围为300mm-3800mm。
6.根据权利要求1所述的一种非接触动态板形检测装置，其特征是金属板带(2)的下表面与传感器阵列支架梁(5)上表面间的距离在2mm-8mm之间。
专利摘要本实用新型属于金属板带材板形检测技术，特别是一种金属非接触式的板带板形动态检测装置，它由辅助辊(3)、偏导辊(4)、传感器阵列支架(5)及信号检测和处理单元(7)组成，其特征是由轧机(1)出来的被测金属板带(2)通过辅助辊(3)、偏导辊(4)上表面与张力卷筒(6)连接，并由张力卷筒(6)拉紧，传感器阵列的支架(5)位于辅助辊(3)、偏导辊(4)之间，传感器距被测金属板带(2)有一间隙；辅助辊位置高于偏导辊位置，使被测金属板带有一坡度；传感器的信号输出端与信号检测单元和处理单元(7)电连接。这种金属板带非接触动态板形检测装置，给出一种适合于高速板带轧机的快捷、实用的板形测量方法与简易装置。
文档编号G01B21/20GK2672619SQ20032012632
公开日2005年1月19日 申请日期2003年12月28日 优先权日2003年12月28日
发明者钟春生 申请人:钟春生