一种在线测量板坯镰刀弯的方法技术

本发明专利技术公开了一种在线测量板坯镰刀弯的方法，利用激光能精确测定距离的特点，在原板坯测宽仪装置的基础上，增加二个激光仪，和原板坯测宽仪中的激光仪组合在一起，在板坯一边，形成三点距离测量，测量出板坯弯曲度；激光仪以一定频率对板坯边部进行扫描，测得的板坯与激光仪的距离，输入计算机，由计算机记录并描绘出板坯边部轮廓曲线，然后连接板坯两个端点做直线Ｌ，计算出板坯边部到该直线Ｌ的各点距离，并取最大值作为板坯的镰刀弯数值。本发明专利技术利用激光测距的功能，在线浇铸时，可准确的测量高温状态下的板坯镰刀弯程度，及时掌握在线生产板坯的质量情况，避免重大质量事故的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及测量技术，特别涉及在线测量板坯镰刀弯的方法。技术背景板坯外形尺寸的测量，是目前国内外各现代化钢厂连铸、热轧生产必 备设备，各钢厂根据自身装备的特点和需求，设计、安装不同功能要求的 板坯外形测量系统，用于控制连铸板坯的外形尺寸，并为下工序板坯的轧 制提供可靠的板坯尺寸数据，可有效的提高热轧巻的质量。目前，国内外设计生产板坯外形尺寸测量仪主要有美国ASC、瑞典 Limab、德国LAP公司，都采用激光测距的原理，对板坯宽度、厚度、长 度等尺寸进行测量.但是，从上述公司应用的实绩可知，各类型的板坯外形尺寸测量仪的 用途和测量范围各不相同，但都未能将各项测量功能有效的组合起来，且 都没有对板坯重要尺寸一一镰刀弯的测量功能。板坯的外形尺寸，对板坯轧制后的质量起着关键的作用。板坯的外形 除了宽度、长度、厚度、边部形状外，板坯的镰刀弯程度也至关重要，会 引起轧后钢巻边裂、狭缝过大等质量缺陷，严重时会造成板坯在热轧机组 中卡钢事故，对机组设备造成损坏。因此，各钢厂对板坯镰刀弯都有严格控制，板坯的企业标准、行业标 准、国家标准中，对板坯的镰刀弯都有严格规定，如宝钢股分不锈钢分公 司板坯镰刀弯标准要求小于40mm。而连铸板坯生产过程中，由于板坯在快速冷却过程中，不可避免的存 在左右不对称的情况，形成板坯内部左右冷却应力差异较大，因而时有发生板坯镰刀弯现象。原先对镰刀弯的测量，都是采取在板坯浇铸时，通过人工目测判断是否超标，然后在板坯冷却到室温后再人工测量具体尺寸。这种方法有二个较大的缺点1.在线生产时，靠人工目测的准确性很差，时而造成误判，影响生产；2.待板坯冷却后测量， 一般需二天的冷却时间，其间已生产了大量的 板坯，稍不注意，就会产生大量的镰刀弯超标板坯，造成重大损失， 这种情况，各钢厂时有发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，利用激光测 距的功能，在线浇铸时，可准确的测量高温状态下的板坯镰刀弯程度，及 时掌握在线生产板坯的质量情况，避免重大质量事故的发生。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是，在线测量板坯镰刀弯的方法，利用激光精确测定距离的特点，在原板 坯测宽仪装置的基础上，增加二个激光仪，和原板坯测宽仪中的激光仪组 合在一起，在板坯一边，形成三点距离测量，测量出板坯弯曲度；激光仪 以一定频率对板坯边部进行扫描，测得的板坯与激光仪的距离，输入计算 机，由计算机记录并描绘出板坯边部轮廓曲线，然后连接板坯两个端点做 直线L，计算出板坯边部到该直线L的各点距离，并取最大值作为板坯的 镰刀弯数值。又，本专利技术的另一个在线测量板坯镰刀弯的方法，利用激光精确测定 距离的特点，在原板坯测宽仪装置的基础上，增加二个激光仪，和原板坯 测宽仪中的激光仪组合在-一起，在板坯一边，形成三点距离测量，测量出 板坯弯曲度；激光仪以一定频率对板坯边部进行扫描，利用激光射到板坯 的反射光线，又己知板坯中心线到激光头的距离，这样可以计算出板坯边 部到板坯中心线的距离L;板坯到达最后一个激光仪后，继续向前运行一 段距离，即相邻两个激光仪的距离，开始描绘板坯轮廓，并计算镰刀弯数 值；连接该段板坯的两个端点，即为直线L1，通过板坯边部曲线向L1做 垂线cl，距离板坯边部的最大值max(cl)即为板坯的第一个镰刀弯数值； 板坯边部曲线每隔一个单位时间重新描绘一次，将前一次和当前的板坯边 部曲线进行整合，形成新的板坯轮廓，并重新计算板坯新的镰刀弯数值； 当整块板坯在辊道上移动完毕，即在计算机中描绘出完整块板坯的外部轮 廓，并计算出整块板坯的镰刀弯数值。一般地，取板坯两端点为横坐标A、 B，纵坐标C为板坯轮廓曲线上 任意一点。板坯的镰刀弯数值C(X,Y)=max(Cy)=max(y)。另，本专利技术的再一个在线测量板坯镰刀弯的方法，其与前一种测量方 法相同，每隔一个单位时间重新计算一次镰刀弯数值，但与前一种测量的 长度不同，新的板坯曲线将丢弃前述单位时间以前的板坯段而补充新的板 坯段，即板坯始终以一个定尺距离为单位；然后将新计算的镰刀弯数值与 前一次进行比较，保留较大的数值；这样循环下去，直到板坯尾部离开最 后一个激光仪后，就获得了板坯定尺距离的最大镰刀弯的数值max(c2)。具体地说，在线测量板坯镰刀弯的方法，利用激光精确测定距离的特 点，在原板坯测宽仪装置的基础上，增加二个激光仪，和原板坯测宽仪中 的激光仪组合在一起，在板坯一边，形成三点距离测量，测量出板坯弯曲 度；激光仪以一定频率对板坯边部进行扫描，利用激光射到板坯的反射光 线，又已知板坯中心线到激光头的距离，这样可以计算出板坯边部到板坯 中心线的距离L;板坯头部过最后一个激光仪一个定尺距离后，开始计算 该段定尺距离内的板坯镰刀弯数值，做两个端点连接直线的垂线，获得距 离该板坯边部的最大值c2;再过一个单位时间，重新描绘板坯边部曲线； 新的板坯曲线将丢弃前述单位时间以前的板坯段而补充新的板坯段，即板 坯始终以所述的定尺距离为单位；然后将新计算的镰刀弯数值与前-'次进 行比较，保留较大的数值；这样循环下去，直到板坯尾部离开最后一个激 光仪后，就获得了板坯定尺距离的最大镰刀弯的数值max(c2)。本专利技术的有益效果本专利技术通过对板坯镰刀弯在线测量，可及时、准确地掌握生产中板坯 镰刀弯的程度，避免人工目测镰刀弯产生的误判而造成的大量镰刀弯缺陷 的产生或不必要的非正常停机，避免重大质量事故的产生。附图说明图1为本专利技术板坯镰刀弯测量示意图；图2为本专利技术板坯镰刀弯测量装置示意图；图3a 图3b为本专利技术一实施例的测量示意图。 具体实施方式参见图1， 一般地，本专利技术取板坯两端点为横坐标A、 B，纵坐标C 为板坯轮廓曲线上任意一点。参见图2，本专利技术在钢连铸出坯辊道6上投入使用，实际使用了4台 激光仪1 4，中间一对激光仪1、 2用于板坯5位置和宽度的测量；四台激 光仪1 4均可描绘板坯边部的曲线，比较、整合这四条曲线可以得到板坯 实际的轮廓图形。四台激光仪1 4距离板坯5中心线都是lm，增设的两 台激光仪3、4距离中间激光仪2为21.5m。激光仪扫描频率为1秒500次， 每隔0.25秒重新计算一次镰刀弯数值。实际使用中计算整个板坯的镰刀弯和板坯上定尺距离如每米镰刀弯 最大值的两个实施例，具体如下实施例l，整个板坯镰刀弯的计算板坯输送辊道的速度为20m/min，板坯头部到达中间的激光仪后，开 始测量板坯位置。其原理是利用激光射到板坯的反射光线，又已知板坯中 心线到激光头的距离，这样可以计算出板坯边部到板坯中心线的距离L。 板坯到达最后一个激光仪后，继续向前运行1.5m (相邻两个激光仪的距 离)，开始描绘板坯轮廓，并计算镰刀弯数值。连接该段板坯的两个端点， 即为直线L1，通过板坯边部曲线向Ll做垂线cl，距离板坯边部的最大值 max(cl)即为板坯的第一个镰刀弯数值，参见图3a。板坯过最后一个激光仪1.5m后，开始描绘第一个板坯边部轮廓曲线。 然后连接两个端点成一条直线，做这条直线的垂线，找到Cl的最大值， 即为该段板坯的镰刀弯数值。a， b， c， d是激光头的编号。参见图3b，过0.25s，重新描绘新的板坯边部轮廓曲线。这时，板坯 比第一次描绘的略长。然后按同样方法得到新一段板坯的镰刀弯数值。板 坯边本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在线测量板坯镰刀弯的方法，利用激光精确测定距离的特点，在原板坯测宽仪装置的基础上，增加二个激光仪，和原板坯测宽仪中的激光仪组合在一起，在板坯一边，形成三点距离测量，测量出板坯弯曲度；激光仪以一定频率对板坯边部进行扫描，测得的板坯与激光仪的距离，记录并描绘出板坯边部轮廓曲线，然后连接板坯两个端点做直线Ｌ，计算出板坯边部到该直线Ｌ的各点距离，并取最大值作为板坯的镰刀弯数值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，苏锦，朱文杰，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]