一种彩涂带钢涂层膜厚的在线检测方法技术

本发明专利技术提供一种彩涂带钢涂层膜厚的在线检测方法，包括下列步骤：①采用电子计量测重显示仪对液体涂料的重量进行连续检测；②对涂层消耗的液体涂料重量值进行放大、转化及定量取样；③以单位时间作为涂层消耗平衡基准参考点，将生产线运行参数、原始数据及过程检测数据送入数学模型处理器，通过量纲转化的基本数学模型进行计算处理；④输出涂料消耗值和涂层膜厚值。本发明专利技术设备投资少，简单易行，经济效益显著。采用本发明专利技术可实现在线闭环检测，不仅大大缩短了检测时间和反馈时间，还可消除人为操作检测的误差，使检测精度由原来的±１．５μｍ提高到±０．５μｍ，并避免了人为测量湿膜所造成的彩涂带钢污损及安全隐患。生产中操作工可随时对生产线涂层膜厚进行监控，并及时进行调整。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于带钢涂镀
，尤其涉及冷轧带钢涂层膜厚的在线检测方法。
技术介绍
彩涂钢板生产是钢铁深加工的最后工序，全世界拥有的500余条彩涂线中70％采用辊涂法进行生产。生产过程中涂层的膜厚都是根据测出的膜厚值来进行调整控制的，常用的测量膜厚方法包括人工湿膜仪检测湿膜厚度、压力传感器测厚和X射线测厚仪测厚。其中人工湿膜仪是现行的主要检测手段，通常在涂装辊的支撑辊上测量，这需要保持支撑辊与涂装辊压力恒定，由于涂装厚规格的带钢时支撑辊上很少带涂料，导致测量不准、甚至测量不到湿膜，在带钢上测量又会在彩板表面产生湿膜仪轮印，增加最终废品量，此外采用湿膜仪在线测厚，人为因素影响很大，需要操作人员有相当丰富的经验才能保证厚度精度，而且安全系数低，存在人为带钢污损；压力传感器测厚测的是间接压力值，波动较大，缺少压力测量模型；X射线测厚仪测的是干膜厚度，精度取决于数学模型，价格昂贵，而且显示误差大，设备维护量大。至于离线干膜检测技术，由于取样间隔、检验时间及人为操作误差等原因而导致反馈时间长，检测不及时、误差大、不适用于现场控制，而且由于是离线检验，势必增加取样量，延长生产时间，增加生产成本。我们原有的彩涂线运行时，首先设定机组速度、设置和标定涂机速度和压力，试涂后取样到化检验室检验，等20分后才能出检验结果。若合格，就开始生产；膜厚不合格，则继续试涂，直至合格为止。每试涂一次所造成的损失至少数千元。按每班试涂一次计算，每年损失近百万元。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种通过测量液体涂料的重量，并根据涂料的单位时间消耗量用数学模型计算出涂层膜厚值的在线快速检测方法。本专利技术彩涂带钢涂层膜厚的在线检测方法是这样实现的，该检测方法包括下列步骤①采用电子计量测重显示仪对液体涂料的重量进行连续检测；②对消耗的液体涂料重量值信号进行放大、转化以有利于检测液态涂料流体的重量值，并定量取样，使过程检测值可靠和准确；③以单位时间作为涂层消耗平衡基准参考点，将生产线运行参数(带钢速度、生产时间和带钢宽度)、原始数据(涂料比重、涂料固体含量率和稀释率)、过程检测数据(消耗涂料的重量)送入数学模型处理器，通过量纲转化的基本数学模型进行计算处理；④输出计算出的膜厚值和涂料量，在线显示并调整涂层膜厚量的微米厚度值；所述量纲转化的基本数学模型化简后的模型量纲为mg/m2→(mg/min)/(m)÷(m/min)→mg/m2g/m2→(g/min)/(m)÷(m/min)→g/m2μm→(kg/min)/(m/min)/(m)/d(比重常数)→μm本专利技术涂层膜厚的在线检测方法所述的数学模型为涂层厚度＝涂料重量/(带钢速度×时间×宽度×比重)×涂料固体含量率×稀释率；本专利技术所述电子计量测重显示仪的重量检测值的范围为0～300kg。本专利技术改变了原有的在线干膜厚度检测、在线湿膜厚度检测和离线膜厚检测方式，在现有彩涂板生产线增加了电子计量测重显示仪，该测重仪可以测量上线涂料的总重，去桶重后的涂料净重和剩余涂料的重量，由此测出涂料的消耗量，再通过数学模型处理后输出膜厚量值，实现彩涂带钢的在线涂层膜厚检测。本专利技术设备投资少，简单易行，经济效益显著，并只需根据所述数学模型给现有的电子计量测重显示仪加上相应的程序即可。采用本专利技术可实现涂层机组的在线闭环检测，不仅大大缩短了检测和反馈时间，还可消除人为检测的误差，使检测精度由原来的±1.5μm提高到±0.5μm，并避免人为测量湿膜所造成的彩涂板污损及安全隐患。生产中操作工可随时对生产线涂层厚度进行监控，并及时调整，以确保产品的质量。具体实施例方式下面通过实施例对本专利技术作进一步的描述。本专利技术通过电子计量测重显示仪测量出涂料单位时间消耗重量，并将量值与生产线数据结合，完成在线膜厚量的检测，再通过输出设备进行数据输出，在线显示涂层膜厚的微米厚度值，然后根据所显示的膜厚值和目标值的差，调整涂层膜厚量值，从而实现彩涂生产的在线膜厚控制。本专利技术以生产0.40×1060mm白灰彩涂板为例，涂机为逆向辊涂，设定面漆涂层膜厚目标值15μm，机组带钢速度90m/min，辊速100m/min，压力初始设定为2.2KN，生产时间3分钟。经电子测重仪检测后得到消耗涂料的重量为11kg，数学模型处理器对下列涂层膜厚的数学模型进行处理涂层膜厚＝涂料重量/(带钢速度×生产时间×带钢宽度×涂料比重)×涂料固体含量率×稀释率。已知带钢速度＝90m/min、生产时间＝3分钟、带钢宽度＝1060mm、涂料比重＝1.35、涂料固体含量率＝68％、稀释率＝88％、消耗涂料的重量＝11kg，得出涂层膜厚μm＝11/(90m/min×3min×1.06×1.35)×68％×88％/1000＝17.0μm。电子计量测重显示仪显示屏便自动显示出涂层膜厚值为17μm。比目标值15μm厚2μm，操作工立即采取调整辊缝或辊速等措施后再重新检测。测得3分钟的涂料消耗为9.7kg，经数学模型计算处理得出涂层膜厚μm＝9.7/(90m/min×3min×1.06×1.35)×68％×88％/1000＝15.0μm。显示屏上便自动显示出涂层膜厚值为15μm。通过检测和控制使彩涂板面漆涂层膜厚与目标值相一致。本专利技术检测方法不仅适用于彩涂板的面漆，同样适用于背漆和底漆，也适用于彩涂前处理辊涂钝化等。本专利技术将电子计量仪的重量检测值的范围设为0～300kg主要是为了提高其检测精度。权利要求1.，其特征在于该检测方法包括下列步骤①采用电子计量测重显示仪对液体涂料的重量进行连续检测；②对涂层消耗的液体涂料重量值进行放大、转化和定量取样；③以单位时间作为涂层消耗量平衡基准参考点，将生产线运行参数、原始数据及过程检测数据送入数学模型处理器，通过量纲转化的基本数学模型进行计算处理；④输出计算出的膜厚值；所述量纲转化的基本数学模型化简后的模型量纲为mg/m2→(mg/min)/(m)÷(m/min)→mg/m2g/m2→(g/min)/(m)÷(m/min)→g/m2μm→(kg/min)/(m/min)/(m)/d(比重常数)→μm2.根据权利要求1所述的彩涂带钢涂层膜厚的在线检测方法，其特征在于所述的生产线运行参数包括带钢速度、生产时间和带钢宽度，所述的原始数据包括上线涂料比重、涂料固体含量比率和稀释率，所述的过程检测数据包括消耗涂料的重量。3.根据权利要求1所述的彩涂带钢涂层膜厚的在线检测方法，其特征在于所述数学模型为涂层厚度＝涂料重量/(带钢速度×时间×宽度×比重)×涂料固体含量比率×稀释率。4.根据权利要求1所述的彩涂带钢涂层膜厚的在线检测方法，其特征在于所述电子计量测重显示仪的重量检测值的范围为0～300kg。全文摘要本专利技术提供，包括下列步骤①采用电子计量测重显示仪对液体涂料的重量进行连续检测；②对涂层消耗的液体涂料重量值进行放大、转化及定量取样；③以单位时间作为涂层消耗平衡基准参考点，将生产线运行参数、原始数据及过程检测数据送入数学模型处理器，通过量纲转化的基本数学模型进行计算处理；④输出涂料消耗值和涂层膜厚值。本专利技术设备投资少，简单易行，经济效益显著。采用本专利技术可实现在线闭环检测，不仅大大缩短了检测时间和反馈时间，还可消除人为操作检测的误差，使检测精度由原来的±1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩涂带钢涂层膜厚的在线检测方法，其特征在于该检测方法包括下列步骤：①采用电子计量测重显示仪对液体涂料的重量进行连续检测；②对涂层消耗的液体涂料重量值进行放大、转化和定量取样；③以单位时间作为涂层消耗量平衡基准参考点，将生产线运行参数、原始数据及过程检测数据送入数学模型处理器，通过量纲转化的基本数学模型进行计算处理；④输出计算出的膜厚值；所述量纲转化的基本数学模型化简后的模型量纲为：ｍｇ／ｍ↑［２］→（ｍｇ／ｍｉｎ）／（ｍ）÷（ｍ／ｍｉｎ）→ｍｇ／ｍ↑［２］ｇ／ｍ↑［２］→（ｇ／ｍｉｎ）／（ｍ）÷（ｍ／ｍｉｎ）→ｇ／ｍ↑［２］μｍ→（ｋｇ／ｍｉｎ）／（ｍ／ｍｉｎ）／（ｍ）／ｄ（比重常数）→μｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李林，丁泉源，王东，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]