钢板轧制时头部翘曲度的测量方法和测量装置

摘要

本发明提供了一种钢板轧制时头部翘曲度的测量方法和测量装置，所述钢板轧制时头部翘曲度的测量方法包括：步骤A：在轧机出口位置布置两组独立的测厚仪，分别为第一测厚仪和第二测厚仪，两组独立的测厚仪测量轧机出口处的钢板的同一位置厚度；当钢板有翘曲时，钢板平面与钢板运行方向形成一定的夹角θ，用所述第一测厚仪测量第一发射源和第一接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h1，用所述第二测厚仪测量第二发射源和第二接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h2，将第一测厚仪的测量公式与第二测厚仪测量公式进行两式联立求解，得到钢板的翘曲度。所述测量装置包括第一测厚仪和第二测厚仪。

权利要求

1.一种钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，其特征在于，所述钢板轧制时头部翘曲度的测量方法包括：步骤A：在轧机出口位置布置两组独立的测厚仪，分别为第一测厚仪和第二测厚仪，两组独立的测厚仪测量轧机出口处的钢板的同一位置厚度；

所述第一测厚仪包括：第一发射源和对应所述第一发射源设置的第一接收端；

所述第二测厚仪包括：第二发射源和对应所述第二发射源设置的第二接收端；

所述第一发射源和第一接收端的连线与轧机辊道平面垂直；

所述第二发射源和第二接收端的连线与轧机辊道平面的垂线形成沿钢板运行方向上呈现一定的角度α，单位为度，α大于0并且α小于90度；

当钢板有翘曲时，钢板平面与钢板运行方向形成一定的夹角θ，单位为度，钢板的实际厚度h，单位为mm；

步骤B：用所述第一测厚仪测量第一发射源和第一接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h1，单位为mm，h1为第一发射源和第一接收端的连线与钢板相交的直线线段长度；

步骤C：用所述第二测厚仪测量第二发射源和第二接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h2，单位为mm；h2为第二发射源和第二接收端的连线与钢板相交的直线线段长度；

步骤D：所述第一测厚仪测量公式为 所述第二测厚仪测量公式为将第一测厚仪的测量公式与第二测厚仪测量公式进行两式联立求解；

得到 θ即为钢板的翘曲度，单位为度。

2.如权利要求1所述的钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，其特征在于，所述钢板为厚度是6mm以上的中厚板。

3.如权利要求1所述的钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，其特征在于，所述第一测厚仪和/或第二测厚仪采用采用X射线形式。

4.如权利要求1所述的钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，其特征在于，所述第一测厚仪和/或第二测厚仪采用采用γ射线形式。

5.如权利要求1所述的钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，其特征在于，所述第一发射源和第一接收端的连线、所述第二发射源和第二接收端的连线与钢板所在平面相交于一点。

6.如权利要求1所述的钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，其特征在于，所述钢板轧制时头部翘曲度的测量方法还包括：当钢板无翘曲时，钢板的实际厚度为h，单位为mm；所述第一测厚仪测量结果为h1＝h，第二测厚仪测量结果为

7.如权利要求1所述的钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，其特征在于，α在5～20度之间。

8.如权利要求1所述的钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，其特征在于，所述第一测厚仪和第二测厚仪位于同一竖直平面内。

9.一种用于权利要求1所述的钢板轧制时头部翘曲度的测量方法的测量装置，其特征在于，所述测量装置包括：在轧机出口位置布置两组独立的测厚仪，分别为第一测厚仪和第二测厚仪，两组独立的测厚仪测量轧机出口处的钢板的同一位置厚度；

所述第一测厚仪包括：第一发射源和对应所述第一发射源设置的第一接收端；

所述第二测厚仪包括：第二发射源和对应所述第二发射源设置的第二接收端；

所述第一发射源和第一接收端的连线与轧机辊道平面垂直；

所述第二发射源和第二接收端的连线与轧机辊道平面的垂线形成沿钢板运行方向上呈现一定的角度α，单位为度，α大于0并且α小于90度。

10.如权利要求9所述的测量装置，其特征在于，所述第一测厚仪和第二测厚仪位于同一竖直平面内，α在5～20度之间。

说明书

钢板轧制时头部翘曲度的测量方法和测量装置

技术领域

[0001] 本发明涉及冶金领域，具体涉及轧钢自动控制方法，尤其是一种钢板轧制时头部翘曲度的测量方法和测量装置。

背景技术

[0002] 中厚板在轧制过程中为保证钢板轧制完成后移动到后续工序时不与传输辊道发生碰撞，一般通过控制轧机上下轧辊的速度差或通过液压缸调整轧制线高度来改变钢板头部形状，使其头部略微上翘，形成雪橇形状。由于轧机周围环境恶劣，采用图像识别等方法难以可靠的识别头部翘曲度，传统的方法都是通过操作人员观察摄像监控画面来判断钢板头部形状，进而指导速度或轧制线高度调节。生产过程中外部条件的变化，如轧制规程的改变、钢板上下表面温度的均匀性、上下轧辊的摩擦系数的不同都会对钢板的头部的翘曲度产生影响，通过人工判断进行调整的工作难度会大大增加，也难以获得良好的效果。因此，通过一种可靠的测量方式获得钢板轧制后的头部翘曲度，对于提高生产效率有着非常重要的作用。

[0003] 目前也有采用图像识别的方式来获得钢板的头部翘曲度，但这种检测方式对于检测环境有着严格的要求。由于轧机周围的工作环境非常恶劣，金属粉尘多，水汽大，直接影响图像识别的准确性和稳定性，因此在实际应用时难以获得预期的效果，不适应于实际生产环境。

[0004] 综上所述，现有技术中存在以下问题：钢板轧制过程中的头部翘曲度难以获得良好的测量效果。

发明内容

[0005] 本发明提供一种钢板轧制时头部翘曲度的测量方法和测量装置，以解决钢板轧制过程中的头部翘曲度难以获得良好的测量效果的问题。

[0006] 为此，本发明提出一种钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，所述钢板轧制时头部翘曲度的测量方法包括：

[0007] 步骤A：在轧机出口位置布置两组独立的测厚仪，分别为第一测厚仪和第二测厚仪，两组独立的测厚仪测量轧机出口处的钢板的同一位置厚度；

[0008] 所述第一测厚仪包括：第一发射源和对应所述第一发射源设置的第一接收端；

[0009] 所述第二测厚仪包括：第二发射源和对应所述第二发射源设置的第二接收端；

[0010] 所述第一发射源和第一接收端的连线与轧机辊道平面垂直；

[0011] 所述第二发射源和第二接收端的连线与轧机辊道平面的垂线形成沿钢板运行方向上呈现一定的角度α，单位为度，α大于0并且α小于90度；

[0012] 当钢板有翘曲时，钢板平面与钢板运行方向形成一定的夹角θ，单位为度，钢板的实际厚度h，单位为mm；

[0013] 步骤B：用所述第一测厚仪测量第一发射源和第一接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h1，单位为mm，h1为第一发射源和第一接收端的连线与钢板相交的直线线段长度；

[0014] 步骤C：用所述第二测厚仪测量第二发射源和第二接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h2，单位为mm；h2为第二发射源和第二接收端的连线与钢板相交的直线线段长度；

[0015] 步骤D：所述第一测厚仪测量公式为 所述第二测厚仪测量公式为[0016] 将第一测厚仪的测量公式与第二测厚仪测量公式进行两式联立求解；

[0017] 得到 θ即为钢板的翘曲度，单位为度。

[0018] 进一步的，所述钢板为厚度是6mm以上的中厚板。

[0019] 进一步的，所述第一测厚仪和/或第二测厚仪采用采用X射线形式。

[0020] 进一步的，所述第一测厚仪和/或第二测厚仪采用采用γ射线形式。

[0021] 进一步的，所述第一发射源和第一接收端的连线、所述第二发射源和第二接收端的连线与钢板所在平面相交于一点。

[0022] 进一步的，所述钢板轧制时头部翘曲度的测量方法还包括：当钢板无翘曲时，钢板的实际厚度为h，单位为mm；所述第一测厚仪测量结果为h1＝h，第二测厚仪测量结果为[0023] 进一步的，α在5～20度之间。

[0024] 进一步的，所述第一测厚仪和第二测厚仪位于同一竖直平面内。

[0025] 本发明还提出一种测量装置，所述测量装置包括：

[0026] 在轧机出口位置布置两组独立的测厚仪，分别为第一测厚仪和第二测厚仪，两组独立的测厚仪测量轧机出口处的钢板的同一位置厚度；

[0027] 所述第一测厚仪包括：第一发射源和对应所述第一发射源设置的第一接收端；

[0028] 所述第二测厚仪包括：第二发射源和对应所述第二发射源设置的第二接收端；

[0029] 所述第一发射源和第一接收端的连线与轧机辊道平面垂直；

[0030] 所述第二发射源和第二接收端的连线与轧机辊道平面的垂线形成沿钢板运行方向上呈现一定的角度α，单位为度，α大于0并且α小于90度。

[0031] 本发明在轧机出口位置布置两组独立的测厚仪，分别为第一测厚仪和第二测厚仪，两组独立的测厚仪测量轧机出口处的钢板的同一位置厚度；依据两组测量结果通过数学模型可以获得钢板头部的翘曲度和钢板厚度，用所述第一测厚仪测量第一发射源和第一接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h1，单位为mm，h1为第一发射源和第一接收端的连线与钢板相交的直线线段长度；用所述第二测厚仪测量第二发射源和第二接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h2，单位为mm；h2为第二发射源和第二接收端的连线与钢板相交的直线线段长度；所述第一测厚仪测量公式为 所述第二测厚仪测量公式为将第一测厚仪的测量公式与第二测厚仪测量公式进行两式联立求解；

[0032] 得到 θ即为钢板的翘曲度，单位为度。

[0033] 本发明解决了钢板翘头和扣头无法精确计算和测量的问题，并在钢板存在翘头和扣头时可以实现实际厚度的测量，有利于生产的稳定性和控制精度的提高。

[0034] 本发明采用射线测量厚度，不受轧机周围的工作环境的金属粉尘多，水汽大的影响，无需形成图像，具有准确性和稳定性，而且成本低。

附图说明

[0035] 图1为本发明的测量方法在板无翘曲时的测量状态示意图；

[0036] 图2为本发明的测量方法在板翘曲时的测量状态示意图；

[0037] 图3为本发明的测量方法在板翘曲时的测量原理示意图。

[0038] 附图标号说明：

[0039] 11、第一发射源；13、第一接收端；21第二发射源；23第二接收端；3、钢板。

具体实施方式

[0040] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明。

[0041] 如图1和图2所示，本发明提供一种钢板轧制时头部翘曲度的测量方法，所述钢板轧制时头部翘曲度的测量方法包括：

[0042] 步骤A：在轧机出口位置，例如在出口处的支架或机架上，布置两组独立的测厚仪，分别为第一测厚仪和第二测厚仪，两组独立的测厚仪测量轧机出口处的钢板3的同一位置厚度；

[0043] 所述第一测厚仪包括：第一发射源11和对应所述第一发射源设置的第一接收端13；

[0044] 所述第二测厚仪包括：第二发射源21和对应所述第二发射源设置的第二接收端23；

[0045] 各发射源能够发射信号，各接收端能够接受相应的发射源发出的信号；测厚仪的测量技术可以采用现有的射线穿透技术，例如：发射源可以根据要求发出射线，射线穿过钢板时会产生衰减，衰减与钢板的厚度、成分、温度等因素有关，通过测量接收端的射线强度可以计算出钢板的厚度。但当钢板头部有翘头(头部向上翘曲)或扣头(头部向下翘曲)时，X射线(或γ射线)不再是以垂直的方式通过钢板，而是与垂直于钢板表面的直线有一定的角度，所测出的数值不再是实际的钢板厚度。改变X射线(或γ射线)相对于钢板的角度，测量结果也会改变，所以本发明不采用单一测量方式，而是采用组合测量，通过依据两组测量数据通过数学模型可以获得钢板的翘曲度和钢板厚度。

[0046] 发射源能够发射信号可以为射线，穿透力强；

[0047] 所述第一发射源和第一接收端的连线与轧机辊道平面垂直；这样在平直的钢板通过测厚仪时，可以实现准确的厚度测量；

[0048] 如图2所示，所述第二发射源21和第二接收端23的连线与轧机辊道平面的垂线形成沿钢板3运行方向上呈现一定的角度α，单位为度，α大于0；

[0049] 当钢板3有翘曲时，钢板平面与钢板运行方向形成一定的夹角θ，单位为度，钢板的实际厚度h，单位为mm；

[0050] 步骤B：用所述第一测厚仪测量第一发射源和第一接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h1，单位为mm，h1为第一发射源和第一接收端的连线与钢板相交的直线线段长度；

[0051] 步骤C：用所述第二测厚仪测量第二发射源和第二接收端的连线与钢板相交的直线线段长度h2，单位为mm；h2为第二发射源和第二接收端的连线与钢板相交的直线线段长度；

[0052] 步骤D：所述第一测厚仪测量公式为 所述第二测厚仪测量公式为[0053] 如图3所示，OA为钢板的实际厚度h，OB为第一测厚仪测量的结果 OC为第二测厚仪测量测量的结果

[0054] 将第一测厚仪的测量公式与第二测厚仪测量公式进行两式联立求解；

[0055] 得到 θ即为钢板的翘曲度，单位为度。同时，由上式可以计算出钢板的实际厚度h＝h1cosθ。

[0056] 进一步的，所述钢板为厚度是6mm以上的中厚板。这样，解决了中厚板钢板翘头和扣头无法精确计算和测量的问题。

[0057] 进一步的，所述第一测厚仪和/或第二测厚仪采用采用X射线形式。这样，穿透力强，测量效果好。

[0058] 进一步的，所述第一测厚仪和/或第二测厚仪采用采用γ射线形式。这样，穿透力强，测量效果好。

[0059] 进一步的，所述第一发射源和第一接收端的连线、所述第二发射源和第二接收端的连线与钢板所在平面相交于一点。这样，两组测厚仪都测量同一点，测量的精度较高。

[0060] 进一步的，所述钢板轧制时头部翘曲度的测量方法还包括：当钢板无翘曲时，钢板的实际厚度为h，单位为mm；所述第一测厚仪测量结果为h1＝h，第二测厚仪测量结果为此时，用两个测量仪测量的任一结果都是钢板无翘曲时，钢板的实际厚度h，因此，即使其中一个测量仪有故障，也可以保证测量的准确性。

[0061] 进一步的，α在5～20度之间，例如为15度。这样，测量的数据更适合计算，更有代表性。

[0062] 进一步的，所述第一测厚仪和第二测厚仪位于同一竖直平面内，即第一测厚仪和第二测厚仪位于垂直轧机辊道平面内。这样，有利于测量的准确性。

[0063] 本发明还提出一种测量装置，在轧机出口位置，例如在出口处的支架或机架上，布置两组独立的测厚仪，分别为第一测厚仪和第二测厚仪，两组独立的测厚仪测量轧机出口处的钢板3的同一位置厚度；

[0064] 所述第一测厚仪包括：第一发射源11和对应所述第一发射源设置的第一接收端13；

[0065] 所述第二测厚仪包括：第二发射源21和对应所述第二发射源设置的第二接收端23；

[0066] 各发射源能够发射信号，各接收端能够接受相应的发射源发出的信号；测厚仪的测量技术可以采用现有的射线穿透技术，例如：发射源可以根据要求发出射线，射线穿过钢板时会产生衰减，衰减与钢板的厚度、成分、温度等因素有关，通过测量接收端的射线强度可以计算出钢板的厚度。但当钢板头部有翘头(头部向上翘曲)或扣头(头部向下翘曲)时，X射线(或γ射线)不再是以垂直的方式通过钢板，而是与垂直于钢板表面的直线有一定的角度，所测出的数值不再是实际的钢板厚度。改变X射线(或γ射线)相对于钢板的角度，测量结果也会改变，所以本发明不采用单一测量方式，而是采用组合测量，通过依据两组测量数据通过数学模型可以获得钢板的翘曲度和钢板厚度。

[0067] 所述第一发射源和第一接收端的连线与轧机辊道平面垂直；这样在平直的钢板通过测厚仪时，可以实现准确的厚度测量；

[0068] 如图2所示，所述第二发射源21和第二接收端23的连线与轧机辊道平面的垂线形成沿钢板3运行方向上呈现一定的角度α，单位为度，α大于0；通过前面的测量方法可以测量钢板轧制时头部翘曲度。

[0069] 本发明通过在厚度测量点同时进行两个方向的测量，利用函数关系可计算出钢板头部的翘曲度，进而可指导操作人员进行参数调整，获得期望的翘曲度。

[0070] 以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。为本发明的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。