一種接觸式板形輥邊部測量信號補償方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于帶鋼冷軋領(lǐng)域，尤其涉及一種接觸式板形輥測量信號補償方法和裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了高品質(zhì)軋制出的冷軋帶鋼產(chǎn)品，一些現(xiàn)代冷軋企業(yè)生產(chǎn)過程中采用了先進的 板形閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)，系統(tǒng)中普遍采用板形輥來獲取帶鋼板形反饋信號，板形輥測量信 號的穩(wěn)定性和精度將直接影響到整個閉環(huán)反饋控制系統(tǒng)的控制效果。板形輥按照是否同帶 鋼直接接觸分為接觸式板形輥與非接觸式板形輥，相比較而言，接觸式板形輥具有測量精 度高、測量信號可靠、信號抗干擾能力強等突出優(yōu)點，因而現(xiàn)有冷軋帶鋼板形閉環(huán)反饋控制 系統(tǒng)大部分采用接觸式板形輥來進行板形的在線測量。
[0003] 帶鋼板形值是無法直接測量得到的，接觸式板形輥通過壓電傳感器測量帶鋼張力 對板形輥的徑向壓力（帶鋼同板形輥相切，切點指向板形輥圓心的方向稱為板形輥的徑 向，所述徑向壓力就是帶鋼張力在該方向上的分量），然后通過后期處理轉(zhuǎn)換而間接得到帶 鋼板形值。板形輥沿寬度方向上被劃分為若干個測量區(qū)域，每個測量區(qū)域的中部配置一個 切面為圓形的壓電傳感器，一般情況下壓電傳感器的直徑小于區(qū)域?qū)挾取?br>[0004] 使用板形輥時，板形輥的寬度應(yīng)大于軋制帶鋼的最大寬度，否則將有部分帶鋼的 板形值無法測量。這樣軋制過程中帶鋼只能覆蓋板形輥的大部分測量區(qū)域，在帶鋼可完全 覆蓋住的測量區(qū)域中，測量的徑向力值不需進行補償，將直接用于計算帶鋼板形值；但在帶 鋼兩側(cè)的邊緣部分，大部分情況下帶鋼不能正好完全覆蓋住相應(yīng)的測量區(qū)域，這兩個測量 區(qū)域的測量值必須進行有效性校驗，還要依據(jù)帶鋼覆蓋的程度進行補償，才能用于計算帶 鋼板形值。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的板形輥使用時，均沒有考慮邊部測量信號的補償。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實施例的目的在于提供一種接觸式板形輥邊部測量信號補償方法，以解決 現(xiàn)有技術(shù)中帶鋼兩側(cè)的邊緣部分，在對應(yīng)的傳感器測量得到的徑向力存在偏差的問題。
[0006] 本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一方面提供了一種接觸式板形輥邊部測量信號補償 方法，板形輥上安裝有η個壓電傳感器，每個壓電傳感器對應(yīng)有各自的測量區(qū)域，所述η個 壓電傳感器的測量區(qū)域的總和構(gòu)成所述板形輥的總測量區(qū)域，所述η大于等于1，所述方法 包括以下步驟：
[0007] 根據(jù)帶鋼寬度和板形輥總測量區(qū)域?qū)挾龋嬎銕т搩蛇吽诘臏y量區(qū)域，并確定 對應(yīng)測量區(qū)域所歸屬的壓電傳感器A和壓電傳感器B ;計算帶鋼在對應(yīng)的壓電傳感器A和 壓電傳感器B中的寬度覆蓋率；依據(jù)所述寬度覆蓋率計算相應(yīng)壓電傳感器的面積覆蓋率， 并根據(jù)相應(yīng)壓電傳感器的面積覆蓋率補償由所述壓電傳感器A和/或壓電傳感器B測量的 壓力值；根據(jù)所述補償后的壓力值計算所述帶鋼的板形值。
[0008] 優(yōu)選的，所述依據(jù)所述寬度覆蓋率計算面積覆蓋率，具體包括：校驗傳感器寬度覆 蓋率，確定傳感器寬度覆蓋率大于等于指定閾值的傳感器，計算得到對應(yīng)面積的覆蓋率；對 于傳感器寬度覆蓋率小于所述指定閾值的，則忽略相應(yīng)壓電傳感器測量的壓力值。
[0009] 優(yōu)選的，所述根據(jù)所述補償后的壓力值計算所述帶鋼的板形值，還包括：當(dāng)板形值 發(fā)生波動時，調(diào)整工作輥的壓力使得計算的帶鋼板形值維持在穩(wěn)定范圍內(nèi)。
[0010] 優(yōu)選的，所述根據(jù)帶鋼寬度和板形輥總測量區(qū)域?qū)挾龋_定帶鋼兩邊所在的測量 區(qū)域所歸屬的壓電傳感器A和壓電傳感器B，具體包括：根據(jù)板形輥的寬度和帶鋼寬度之間 的差值，結(jié)合板形輥的中心線與帶鋼寬度中心線的偏差距離，計算帶鋼兩邊所在的測量區(qū) 域離板形輥的中心線的距離；根據(jù)各壓電傳感器在板形輥上的位置分布，確定所述帶鋼兩 邊所在測量區(qū)域所歸屬的壓電傳感器A和壓電傳感器B。
[0011] 優(yōu)選的，所述依據(jù)所述寬度覆蓋率計算相應(yīng)壓電傳感器的面積覆蓋率，具體包括： 將所述測量區(qū)域的寬度覆蓋率轉(zhuǎn)換為傳感器半徑覆蓋率，并根據(jù)所述傳感器半徑覆蓋率， 計算所述壓電傳感器A和/或壓電傳感器B的傳感器面積覆蓋率。
[0012] 優(yōu)選的，所述根據(jù)所述傳感器半徑覆蓋率，計算所述壓電傳感器A和/或壓電傳感 器B的傳感器面積覆蓋率，具體包括：將所述半徑覆蓋率轉(zhuǎn)換為覆蓋區(qū)域的覆蓋圓心角，并 根據(jù)所述覆蓋圓心角計算所述壓電傳感器A和/或壓電傳感器B的傳感器面積覆蓋率。
[0013] 優(yōu)選的，所述根據(jù)相應(yīng)壓電傳感器的面積覆蓋率補償由所述壓電傳感器A和/或 壓電傳感器B測量的壓力值，具體包括：將所述壓電傳感器A和/或壓電傳感器B測量得到 的壓力值除以相應(yīng)壓電傳感器的面積覆蓋率，得到補償后的壓力值。
[0014] 優(yōu)選的，所述根據(jù)所述補償后的壓力值計算所述帶鋼的板形值，具體包括：根據(jù)所 述補償后的壓力值和彈性變形量的比例關(guān)系得到彈性變形量，并將所述彈性變形量轉(zhuǎn)換為 板形值。
[0015] 另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種接觸式板形輥邊部測量信號補償裝置，板 形輥上安裝有η個壓電傳感器，每個壓電傳感器對應(yīng)有各自的測量區(qū)域，所述η個壓電傳感 器的測量區(qū)域的總和構(gòu)成所述板形輥的總測量區(qū)域，所述裝置還包括處理器：
[0016] 所述處理器，用于根據(jù)帶鋼寬度和板形輥總測量區(qū)域?qū)挾?，計算帶鋼兩邊所在?測量區(qū)域，并確定對應(yīng)測量區(qū)域所歸屬的壓電傳感器A和壓電傳感器B ;計算帶鋼在對應(yīng)的 壓電傳感器A和壓電傳感器B中的寬度覆蓋率；依據(jù)所述寬度覆蓋率計算相應(yīng)壓電傳感器 的面積覆蓋率，并根據(jù)相應(yīng)壓電傳感器的面積覆蓋率補償由所述壓電傳感器A和/或壓電 傳感器B測量的壓力值；根據(jù)所述補償后的壓力值計算所述帶鋼的板形值。
[0017] 優(yōu)選的，所述處理器還用于：校驗傳感器寬度覆蓋率，確定傳感器寬度覆蓋率大于 等于指定閾值的傳感器，計算得到對應(yīng)面積的覆蓋率；對于傳感器寬度覆蓋率小于所述指 定閾值的，則忽略相應(yīng)壓電傳感器測量的壓力值。
[0018] 本發(fā)明實施例提供的一種接觸式板形輥邊部測量信號補償方法的有益效果包括： 本發(fā)明將帶鋼兩側(cè)邊緣所在的壓電傳感器的寬度覆蓋率轉(zhuǎn)換為面積覆蓋率，并由此補償相 應(yīng)傳感器的壓力值，通過補償后的壓力值得到帶鋼真實的板形值。
【附圖說明】
[0019] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附 圖獲得其他的附圖。
[0020] 圖1是本發(fā)明實施例提供的一種接觸式板形輥邊部測量信號補償方法的流程示 意圖；
[0021] 圖2是本發(fā)明實施例提供的一種接觸式板形輥邊部測量信號補償方法的流程示 意圖；
[0022] 圖3是本發(fā)明實施例提供的一種接觸式板形輥邊部測量信號補償方法的流程示 意圖；
[0023] 圖4是本發(fā)明實施例提供的一種接觸式板形輥邊部測量信號補償方法的流程示 意圖；
[0024] 圖5是本發(fā)明實施例提供的一種接觸式板形輥邊部測量信號補償裝置的結(jié)構(gòu)示 意圖。
【具體實施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對 本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0026] 為了說明本發(fā)明所述的技術(shù)方案，下面通過具體實施例來進行說明。
[0027] 實施例一
[0028] 如圖1所示為本發(fā)明提供的一種接觸式板形輥邊部測量信號補償方法的流程圖， 其中，板形輥上安裝有η個壓電傳感器，每個壓電傳感器對應(yīng)有各自的測量區(qū)域，所述η個 壓電傳感器的測量區(qū)域的總和構(gòu)成所述板形輥的總測量區(qū)域，所述η大于等于1，所述方法 包括以下步驟：
[0029] 在步驟201中，根據(jù)帶鋼寬度和板形輥總測量區(qū)域?qū)挾?，計算帶鋼兩邊所在的測 量區(qū)域，并確定對應(yīng)測量區(qū)域所歸屬的壓電傳感器A和壓電傳感器Β。
[0030] 在步驟202中，計算帶鋼在對應(yīng)的壓電傳感器A和壓電傳感器B中的寬度覆蓋率。
[0031] 所述寬度覆蓋率，是指在壓電傳感器A和壓電傳感器B的感測面上，帶鋼邊緣所覆 蓋的感測面徑向長度占總直徑的百分比。
[0032] 在步驟203中，依據(jù)所述寬度覆蓋率計算相應(yīng)壓電傳感器的面積覆蓋率，并根據(jù) 相應(yīng)壓電傳感器的面積覆蓋率補償由所述壓電傳感器A和/或壓電傳感器B測量的壓力 值。
[0033] 所述補償，指的是將原本只有部分帶鋼覆蓋所述壓電傳感器得到的壓力值，通過 所述面積覆蓋率虛擬計算得到在相應(yīng)完整覆蓋情況下所能夠計算得到的壓力值。
[0034] 存在一種可行的計算方法，即將所述壓電傳感器A和/或壓電傳感器B測量得到 的壓力值除以相應(yīng)壓電傳感器的面積覆蓋率，得到補償后的壓力值。
[0035] 在步驟204中，根據(jù)所述補償后的壓力值計算所述帶鋼的板形值。
[0036] 根據(jù)所述補償后的壓力值和彈性變形量的比例關(guān)系得到彈性變形量，并將所述彈 性變形量轉(zhuǎn)換為板形值。通過壓力值計算得到所述帶鋼的板形值為現(xiàn)有技術(shù)，因此，其實現(xiàn) 細(xì)節(jié)在此不再一一贅述。
[0037] 本發(fā)明將帶鋼兩側(cè)邊緣所在的壓電傳感器的寬度覆蓋率轉(zhuǎn)換為面積覆蓋率，并由 此補償相應(yīng)傳感器的壓力值，通過補償后的壓力值得到帶鋼真實的板形值。
[0038] 結(jié)合本實施例，在具體涉及補償壓電傳感器測得的壓力值時，還需要考慮當(dāng)帶鋼 兩側(cè)邊緣部分所覆蓋的傳感器有效區(qū)域小于指定閾值時，通常此時得到的壓力值是不可使 用（即便補償了，其得到的壓力值也是不準(zhǔn)確的），因此，在步驟203中涉及的所述依據(jù)所述 寬度覆蓋率計算面積覆蓋率，如圖2所示，具體還包括以下篩選內(nèi)容：
[0039] 在步驟2031中，校驗傳感器寬度覆蓋率，確定傳感器寬度覆蓋率大于等于指定閾 值的傳感器，計算得到對應(yīng)面積的覆蓋率。
[0040] 所述指定閾值可選的為壓電傳感器直徑長度的10% -25%，即寬度覆蓋率為 10% -25%。通常情況下，壓電傳感器的感測面積越大，其要求的指定閾值越大。
[0041] 在步驟2032中，