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整辊内嵌式板形仪挠度干扰信号的消除方法 被引量：4
1
作者 王东城 徐扬欢 +1 位作者 于华鑫 刘宏民 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期56-62,共7页
板形测控技术是生产高端冷轧带钢的必备技术,针对国产板形测控系统研发过程中遇到的一系列新的科学技术问题,研究了如何消除整辊内嵌式板形仪挠度引起的干扰信号。首先,分析了整辊内嵌式板形仪结构特点与传感器连接型式的特殊性;然后,... 板形测控技术是生产高端冷轧带钢的必备技术,针对国产板形测控系统研发过程中遇到的一系列新的科学技术问题,研究了如何消除整辊内嵌式板形仪挠度引起的干扰信号。首先,分析了整辊内嵌式板形仪结构特点与传感器连接型式的特殊性;然后,分析了板形信号的理想波形与实际波形特征,根据其特征提出一种新的挠度干扰信号的消除方法,根据传感器安装位置固定的特点确定干扰信号相位,以有效信号之间波形平直为目标对干扰信号幅值进行优化;最后,通过实例和工业应用对该方法的有效性进行验证。研究结果表明,该方法可以高效精确地消除挠曲附加波形,使径向压力和板形分布变得平滑,有效提高检测精度。 展开更多
关键词 整辊内嵌式 板形仪 挠度 干扰信号 消除方法
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整辊式板形辊挠曲影响信号的快速识别和消除 被引量：2
2
作者 于华鑫 张桐源 +2 位作者 张帅 王东城 刘宏民 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期192-200,共9页
整辊式板形仪是冷轧带材接触式板形仪的发展趋势。整辊式板形仪在自重和外载作用下的挠曲变形会使内部安装的传感器预紧力发生变化,产生类似正弦波形的干扰信号,和有效信号叠加在一起,影响板形检测精度。本文研究这种影响信号的产生机... 整辊式板形仪是冷轧带材接触式板形仪的发展趋势。整辊式板形仪在自重和外载作用下的挠曲变形会使内部安装的传感器预紧力发生变化,产生类似正弦波形的干扰信号,和有效信号叠加在一起,影响板形检测精度。本文研究这种影响信号的产生机理和识别消除方法。首先,根据试验标定和工业测试结果,发现并分析了板形信号与干扰信号的波形特征,即沿包角分布的板形波形位于沿圆周分布的干扰波形的波峰和波谷。其次,应用弹性力学理论计算分析了板形辊挠曲产生的应力变形,揭示了传感器预紧力的周期性变化是产生干扰正弦波形的原因。最后,根据包角范围以外的检测信号数据,采用曲线拟合最小误差优化方法,建立了精确快速识别和消除干扰信号波形的数学模型。工业应用表明,本文方法可有效的消除挠曲影响信号,提高板形检测和控制效果1~2 I。 展开更多
关键词 板形仪 整辊式检测辊 挠曲影响信号 快速识别 消除方法
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冷轧带材整辊式板形仪通道耦合与解耦 被引量：6
3
作者 于华鑫 王东城 +2 位作者 刘宏民 徐扬欢 郭子健 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期63-68,共6页
板形检测是提高板形质量的基础和关键。为保证带材表面不被划伤,整辊式板形仪应运而生。由于结构的特殊性,整辊式板形仪在某一通道受压力时不仅会对本通道信号产生作用,还会对邻近通道信号产生显著干扰,引起检测误差,因此需要对其进行... 板形检测是提高板形质量的基础和关键。为保证带材表面不被划伤,整辊式板形仪应运而生。由于结构的特殊性,整辊式板形仪在某一通道受压力时不仅会对本通道信号产生作用,还会对邻近通道信号产生显著干扰,引起检测误差,因此需要对其进行解耦处理。为解决这一问题,首先通过力学分析提出了通道耦合的概念和影响矩阵模型,然后通过标定试验获得影响矩阵的数值,最终通过解耦方程消除通道间的相互干扰。仿真试验和工业应用证明,提出的理论和方法可有效提高板形检测和控制精度。 展开更多
关键词 冷轧带材 整辊式板形仪 通道耦合 影响系数 解耦方程
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整辊式板形仪通道耦合影响系数的标定计算模型 被引量：1
4
作者 刘宏民 于华鑫 +1 位作者 王东城 张桐源 《重型机械》 2023年第4期18-23,共6页
整辊式板形仪是冷轧带钢生产的高端仪器装备,在板形检测过程中存在通道耦合问题,准确确定影响系数是进行信号解耦的关键。根据整辊式板形仪的结构变形特点,采用弹性力学叠加原理和影响系数方法,提出通道耦合与信号解耦的机理模型。根据... 整辊式板形仪是冷轧带钢生产的高端仪器装备,在板形检测过程中存在通道耦合问题,准确确定影响系数是进行信号解耦的关键。根据整辊式板形仪的结构变形特点,采用弹性力学叠加原理和影响系数方法,提出通道耦合与信号解耦的机理模型。根据标定原理和方法,通过严谨的数学力学解析,提出影响系数的标定计算模型,将标定输出的电信号数字量转换为力学意义上的影响系数。标定实验证明,加载通道仅对左边两个通道和右边两个通道有明显影响,对其他通道的影响可以忽略不计。一般地,加载通道对左一、右一通道的影响系数约为0.15,对左二、右二通道的影响系数约为0.008,对其他通道的影响系数几乎为零。采用本方法确定的影响系数进行解耦,可以精确消除通道耦合的影响。对某1450 mm冷轧带钢轧机的工业应用证明,解耦的效果在带钢边部更为显著,使边部板形由松边变为紧边或紧边更紧。一般地,解耦可使边部板形纠正2.0~2.5 I的测控偏差。通过解耦,可以明显提高板形检测和控制的精度,获得良好的实物板形。 展开更多
关键词 冷轧带钢 整辊式板形仪 通道耦合 影响系数 标定建模
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整辊式板形仪通道间信号耦合系数的精确获取
5
作者 于华鑫 张桐源 +2 位作者 廖霜 杨昇 刘宏民 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期89-98,共10页
整辊无缝式板形仪通过轴向打通孔安装传感器,其辊体表面为整体无接缝的结构,当对其某一检测通道施加载荷时,不仅当前通道有信号输出,邻近通道的信号因为力的传递也会产生显著变化,即通道间存在信号耦合现象。板形仪在实际工作过程中,带... 整辊无缝式板形仪通过轴向打通孔安装传感器,其辊体表面为整体无接缝的结构,当对其某一检测通道施加载荷时,不仅当前通道有信号输出,邻近通道的信号因为力的传递也会产生显著变化,即通道间存在信号耦合现象。板形仪在实际工作过程中,带材在张力的作用下,形成沿带材横向分布的径向压力分布作用在板形辊上,由于通道耦合作用,会导致板形辊每个通道检测到的压力不等于带材对其表面的作用力。整辊式板形仪由于通道耦合会造成显著的板形检测误差,影响板形检测精度,必须对板形检测信号进行解耦,还原真实的检测信号,才能得到真实的板形。实现解耦的关键是精确获得耦合系数,耦合系数可以通过理论计算、有限元模拟和标定试验3种方法获得。以650 mm试验板形辊为研究对象,首先通过接触力学弹性半空间理论计算和有限元仿真分别得到了其对应的耦合系数;然后通过标定试验得到了标定数字矩阵,建立了由标定数字矩阵计算耦合系数的标定计算模型,并得到了标定耦合系数;最后对3种耦合系数进行了对比分析。通过对比发现,理论计算的耦合系数较有限元模拟和标定试验值偏大,主要是因为弹性半空间假设与辊体实际边界条件之间存在差别;有限元模拟的耦合系数与标定试验的耦合系数比较接近,但数据过于平稳,过于理想化,无法考虑到辊体加工精度和传感器灵敏度等一系列误差和影响因素。由于标定试验本身就是针对真实板形辊进行的,标定试验得到的数据包含了辊体和传感器等因素的影响,在方法合理的前提下,得到的耦合系数是最精确的。 展开更多
关键词 整辊式板形仪 耦合系数 弹性半空间 有限元分析 标定试验
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整辊式板形仪波形演变机理
6
作者 张桐源 于华鑫 +2 位作者 廖霜 杨昇 刘宏民 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期82-92,共11页
在整辊式板形仪试验调试和工业应用中发现,大包角和大张力的情况下,板形辊内部传感器会输出明显区别于常规单峰波形信号的双峰波形信号。板形辊变包角安装时,存在着单峰波形向双峰波形过渡的情况,甚至在不同检测通道中,存在单、双峰波... 在整辊式板形仪试验调试和工业应用中发现,大包角和大张力的情况下,板形辊内部传感器会输出明显区别于常规单峰波形信号的双峰波形信号。板形辊变包角安装时,存在着单峰波形向双峰波形过渡的情况,甚至在不同检测通道中,存在单、双峰波形共存的现象。由于双峰波形从形式上明显不同于单峰波形,如果按照常规单峰信号处理方式处理这种波形信号会产生明显板形检测误差。为了研究波形演变的原因和规律,设计了四辊变张力、变包角计算模型,并将其应用于有限元仿真计算。结果显示,大张力和大包角是板形仪输出信号中产生双峰波形的主要影响因素。在特定张力的条件下,单峰波形会随着包角的增大而逐渐演变为双峰波形;在特定包角条件下,单峰波形又会随着张力的增大而逐渐演变为双峰波形。为了进一步研究波形演变机理,在20°、30°和40°包角下,分别固定施加在板形辊单通道上的张力进行仿真计算,提取了传感器安装孔顶和两侧面的位移变化,得到了波形关键位置对应带材与辊体相对位置的传感器顶面位移变化。分析发现,传感器安装孔轮廓在大张力、大包角下会产生不规则的微变形,使得传感器受力状态和位移趋势发生改变,从而产生单、双峰波形信号演变的现象。通过搭建试验平台进行了等张力变包角试验和等包角变张力试验,还原了仿真波形曲线演变规律,验证了其结果的正确性。最后,分析了仿真波形曲线与实际波形曲线差异的产生原因,并针对如何避免双峰波形对整辊式板形仪检测带来的影响给出了具体建议。 展开更多
关键词 整辊式板形仪 检测信号 有限元分析 波形演变因素 波形产生机理
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冷轧带材板形辊传动方案设计 被引量：4
7
作者 于华鑫 王东城 +2 位作者 刘宏民 张帅 杨利坡 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 2019年第7期56-60,共5页
板形在线测控是提高冷轧带材板形质量的关键措施。不同轧机的板形检测辊结构和尺寸差别较大,传动方案有被动与主动两种。不合理的传动方案可能导致带材与检测辊之间发生打滑,划伤带材。为解决上述问题,首先阐述了主、被动方案的整体选... 板形在线测控是提高冷轧带材板形质量的关键措施。不同轧机的板形检测辊结构和尺寸差别较大,传动方案有被动与主动两种。不合理的传动方案可能导致带材与检测辊之间发生打滑,划伤带材。为解决上述问题,首先阐述了主、被动方案的整体选择依据。然后提出了打滑安全系数的概念,分析了引起打滑的主要因素,并将打滑安全系数作为新增板形仪传动方案的选择依据。针对被动方案,提出了提高打滑安全系数的具体措施,针对主动方案,建立了具体的电机选型理论。最后通过两套工业应用的板形检测辊,分别对主、被动方案进行了验证。 展开更多
关键词 冷轧带材 板形仪 传动方案 打滑安全系数
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SUNDWIG板型仪系统在冷轧机中的应用
8
作者 张华 《可编程控制器与工厂自动化（PLC FA）》 2010年第8期58-60,共3页
在板带生产中对平直度有很高的要求。特别是在薄带材生产中,板形控制是一个不可缺少的环节。SUNDWIG板型仪为板型控制系统提供精确的测量数据,可为生产出平直度较好的钢板提供有效手段。本文介绍了板型仪的工作原理,以及板型控制系统的... 在板带生产中对平直度有很高的要求。特别是在薄带材生产中,板形控制是一个不可缺少的环节。SUNDWIG板型仪为板型控制系统提供精确的测量数据,可为生产出平直度较好的钢板提供有效手段。本文介绍了板型仪的工作原理,以及板型控制系统的应用。 展开更多
关键词 SUNDWIG板型仪 测量辊 控制系统
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ROMETER2000/3-7平直度仪在热轧带钢生产中的应用
9
作者 杨西荣 王快社 +2 位作者 王训宏 朱爱辉 张兵 《冶金设备》 2005年第5期39-42,共4页
介绍了ROMETER2000/3-7平直度仪的测量原理、结构及平直度检测信号在热轧生产过程中的多级应用。通过平直度仪在热轧生产中的应用改善了热轧板形质量,并指出了应用过程中存在的问题及解决的思路。
关键词 热轧带钢 平直度仪 检测信号 应用效果
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