一种基于精密水平仪的冶金运输辊系标高测量方法与流程

本技术涉及运输辊系高度测量，具体而言，涉及一种基于精密水平仪的冶金运输辊系标高测量方法。

背景技术：

1、冶金产线，多设有运输功能的辊道，其结构特点是大小相同辊系等高平行排列，多则数十根。随着服役时间增长，辊系会出现不同程度磨损，基础出现不同程度损耗，导致辊系高度不一致，进一步引发钢坯、带钢前进过程中的跳动、跑偏等问题，影响生产节奏。

2、因此，定期对辊系高度进行检验调整，是日常设备维检中的重要工作。然而随着产线工艺水平提升，设备结构变得更加复杂，环境更加复杂，精度要求更高。传统测量方法是通过在运输辊道机旁架设水准仪，辊面架设协作设备：铟钢尺，共同进行测量，但此方法存在以下一些问题。

3、①冶金生产现场环境复杂，影响设站

4、由于水准仪与测量铟钢尺必须具备水平通视条件，因此对于设站位置要求较为苛刻，往往设站位置距离被测设备，也就是铟钢尺位置较远，导致仪器水平定位误差对测量结果影响变大，读数精度变低，读数成功率变低，即测量效率变低。

5、②测量系统复杂，引入人为因素较多

6、测量系统整体分为两个部分，仪器和基准尺，仪器对水平定位误差一般不存在补偿计算，系统也并不存在超差保护机制，因此，不同操作人员对仪器水平精度定位能力存在差异。其次，扶尺精度影响着测量结果，当铟钢尺与大地水平不成垂直关系时，实测点与实际高度存在着偏差，铟钢尺底面，即与被测设备接触面磨损后平面度差，会直接导致对不同测点高度基础不一致，影响测量结果。

7、③测量仪器体积较大，导致测量效率较低

8、水准仪整体较重，加上铟钢尺，体积较大，一般需要2人协作完成搬运。除此以外，之后的摆放，读点等操作，仪器整体体积同样影响着测量效率。

技术实现思路

1、本技术的实施例提供了一种基于精密水平仪的冶金运输辊系标高测量方法，该方法能够快速、精准地测量冶金运输辊系的标高。

2、本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。

3、根据本技术实施例的第一方面，提供了一种基于精密水平仪的冶金运输辊系标高测量方法，包括：

4、将精密水平仪安装在精密水平尺上，构成精密水平测量装置；

5、对精密水平测量装置进行标定；

6、利用已标定的精密水平测量装置测量多组相邻两辊在远侧轴端的高度差以及多组相邻两辊在近侧轴端的高度差；

7、利用已标定的精密水平测量装置测量每根运输辊远侧轴端相对于近侧轴端的高度差；

8、基于每组相邻两辊在远侧轴端的高度差、每组相邻两辊在近侧轴端的高度差、以及每根运输辊远侧轴端相对于近侧轴端的高度差，计算得到运输辊系的标高。

9、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述对精密水平测量装置进行标定，包括：

10、将精密水平尺置于水平标定台面，精密水平尺的l侧位于水平标定台面的左侧，r侧位于水平标定台面的右侧，两侧尺端不露出台面之外，记录精密水平仪示数θl；

11、将精密水平尺调转至与原先放置方向相反的方向，记录精密水平仪示数θr；

12、利用公式(1)计算得到精密水平尺的标定角度θ标，完成标定；

13、θ标＝(θl―θr)/2。                 (1)

14、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述利用已标定的精密水平测量装置测量多组相邻两辊在远侧轴端的高度差以及多组相邻两辊在近侧轴端的高度差，包括：

15、利用精密水平测量装置获取多组相邻两辊在近侧轴端的有效角度θn―1～n、以及获取多组相邻两辊在远侧轴端的有效角度θ′n―1～n；

16、获取相邻两辊的间距l；

17、利用公式(2)、公式(3)分别计算每组相邻两辊中右辊相对于左棍在近侧轴端的高度差δhn―1～n以及在远侧轴端的高度差δh′n―1～n；

18、δhn―1～n＝sin(θn―1～n―2θ标)*l；                (2)

19、δh′n―1～n＝sin(θ′n―1～n―2θ标)*l；               (3)

20、其中，n表示运输辊的数目，且n≥2，θ标表示精密水平尺的标定角度，l表示相邻两辊的间距。

21、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述利用精密水平测量装置获取多组相邻两辊在近侧轴端的有效角度θn―1～n，包括：

22、将精密水平测量装置置于相邻两辊的近侧轴端，记录精密水平仪示数θn―1～n；

23、将精密水平测量装置调转至与原先放置方向相反的方向，记录精密水平仪示数θn～n―1；

24、基于θn―1～n和θn～n―1，利用公式(4)计算得到δθ，当|δθ|符合精密水平仪精度要求范围时，判断θn―1～n为有效，否则重新测量计算；

25、δθ＝θn―1～n―θn～n―1―2θ标；              (4)

26、其中，θ标表示精密水平尺的标定角度；

27、重复测量计算多次，获得多组相邻两辊在近侧轴端的有效角度θn―1～n。

28、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述获取多组相邻两辊在远侧轴端的有效角度θ′n―1～n，包括：

29、将精密水平测量装置置于相邻两辊的远侧轴端，记录精密水平仪示数θ′n―1～n；

30、将精密水平测量装置调转至与原先放置方向相反的方向，记录精密水平仪示数θ′n～n―1；

31、基于θ′n―1～n和θ′n～n―1，利用公式(5)计算得到δθ′，当|δθ′|符合精密水平仪精度要求范围时，判断θ′1～2为有效，否则重新测量计算；

32、δθ′＝θ′n―1～n―θ′n～n―1―2θ标；            (5)

33、其中，θ标表示精密水平尺的标定角度；

34、重复测量计算多次，获得多组相邻两辊在远侧轴端的有效角度θ′n―1～n。

35、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述利用已标定的精密水平测量装置测量每根运输辊远侧轴端相对于近侧轴端的高度差，包括：

36、利用精密水平测量装置获取每根运输辊的远侧轴端相对于近侧轴端的有效角度θ′n～f；

37、获取相邻两辊的间距l；

38、利用公式(6)计算每根运输辊的远侧轴端相对于近侧轴端的高度差δh′n～f；

39、δh′n～f＝sin(θ′n～f―2 θ标)*l；           (6)

40、其中，n表示运输辊的数目，且n≥2，θ标表示精密水平尺的标定角度，l表示相邻两辊的间距。

41、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述利用精密水平测量装置获取每根运输辊的远侧轴端相对于近侧轴端的有效角度θ′n～f，包括：

42、将精密水平测量装置沿运输辊的轴向放置在所述运输辊的表面，记录精密水平仪示数θ′n～f；

43、将精密水平测量装置调转至与原先放置方向相反的方向，记录精密水平仪示数θ′f～n；

44、基于θ′n～f和θ′f～n，利用公式(7)计算得到δθ′n～f，当|δθ′n～f|符合精密水平仪精度要求范围时，判断θ′f1～2为有效，否则重新测量计算；

45、δθ′n～f＝θ′n～f―θ′f～n―2 θ标；           (7)

46、其中，θ标表示精密水平尺的标定角度；

47、重复测量计算多次，获得每根运输辊的远侧轴端相对于近侧轴端的有效角度θ′n～f。

48、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述基于每组相邻两辊在远侧轴端的高度差、每组相邻两辊在近侧轴端的高度差、以及每根运输辊远侧轴端相对于近侧轴端的高度差，计算得到运输辊系的标高，包括：

49、分别获取每组相邻两辊在远侧轴端的高度差、每组相邻两辊在近侧轴端的高度差、以及每根运输辊远侧轴端相对于近侧轴端的高度差；

50、设定运输辊系中第一根运输辊的近侧高度为零；

51、利用公式(8)、公式(9)计算得到运输辊系在远侧轴端的高度差以及运输辊系在近侧轴端的高度差，进而获得运输辊系的标高；

52、

53、

54、其中，hn表示运输辊系在远侧轴端的高度差，h′n表示运输辊系在近侧轴端的高度差。

55、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述精密水平尺的底部具有沿自身轴向方向设置的凹槽。

56、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述精密水平尺选用铝合金材质直杆。

57、本技术的技术方案，通过结合精密水平仪和精密水平尺可以快速实现对运输辊系的标高测量，且测量精度高，可适应其他应用场景。

58、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。