轧机中金属板的倾斜和曲率测量制造技术

本发明专利技术涉及一种用于测量在轧机(100)中处理的金属板(104)的特性的测量装置(106)，包括：检查线圈组，检查线圈组包括发射器线圈(108)和接收器线圈(110)，发射器线圈被配置为向金属板施加时变磁场，接收器线圈被配置为监测从金属板产生的磁场瞬态。金属板的特性能够从磁场瞬态中导出。校正线圈组(116、118、122、124)，用于检测金属板与参考平面的空间偏差，每个校正线圈能够连接至电容器以形成具有谐振频率的相应谐振电路。校正线圈以相应谐振频率谐振。在存在金属板的情况下能够检测到谐振频率的偏移，并且能够从该偏移导出空间偏差。并且能够从该偏移导出空间偏差。并且能够从该偏移导出空间偏差。

【技术实现步骤摘要】
轧机中金属板的倾斜和曲率测量


[0001]本专利技术涉及一种用于测量在轧机(rolling mill)中处理的金属板的特性的测量装置。本专利技术还涉及一种轧机和一种用于检测在轧机中处理的金属板与参考平面的空间偏差的方法。

技术介绍

[0002]金属轧制一般涉及通过在两个旋转工作辊之间轧制金属工件来产生厚度减小且厚度均匀的金属工件。
[0003]为了确保高产品质量，工件厚度被精确地监测和控制。
[0004]传统上使用的脉冲涡流测量技术是基于对由施加至金属板的快速变化磁场所引起的金属板中的涡流的测量。基于所测量的涡流，例如提取金属板的电阻率和厚度。
[0005]如果金属板完全平行于传感器，则仅需要两个线圈就可以精确地测量金属板特性。然而，实际上，金属板并不总是与传感器平行，由此，金属板相对于传感器的曲率以及倾斜将影响测量并导致金属板特性的不准确估计。
[0006]因此，期望提高轧机中金属板测量的精度。

技术实现思路

[0007]鉴于现有技术的上述和其它缺点，本专利技术的一个目的在于提供一种至少部分地减轻现有技术缺陷的测量装置。所建议的实施例提供了一种检测在轧机中处理的金属板的诸如曲率和倾斜的空间偏差的改进方式。
[0008]根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于测量在轧机中处理的金属板的特性的测量装置。
[0009]测量装置包括检查线圈组，检查线圈组包括发射器线圈和接收器线圈，发射器线圈被配置为向金属板施加时变磁场，接收器线圈被配置为检测金属板响应于所施加的时变磁场而产生的磁场瞬态，其中，金属板的至少一个特性能够从磁场瞬态导出。
[0010]测量装置包括校正线圈组，用于检测金属板与参考平面的空间偏差，每个校正线圈能够连接至电容器以形成具有谐振频率的相应谐振电路，其中，校正线圈被配置为以相应谐振频率谐振，其中，在存在金属板的情况下能够检测到谐振频率的偏移，其中，空间偏差能够从谐振频率的偏移导出。
[0011]本专利技术至少部分地基于实现通过校正线圈测量空间偏差，校正线圈在其谐振频率处谐振，并且谐振频率在存在金属板的情况下偏移。
[0012]频率偏移是包括校正线圈的谐振电路的谐振频率的偏移，其中，该偏移是由放置在校正线圈附近的金属板的电感(inductive)贡献引起的。因此，可以先在没有金属板的情况下测量或估计谐振电路的标称谐振频率，由此频率的偏移是谐振频率与标称谐振频率的偏差。
[0013]例如，如果金属板相对于例如由传感器头提供的参考平面或校正线圈平面不平
行，则由于金属板的不同电感贡献，两个校正线圈的谐振电路的电感分量互不相同。因此，校正线圈的频率偏移也互不相同，由此可以检测金属板的倾斜。
[0014]利用所提出的测量装置，可以避免向检查线圈系统添加附加极和寄生电容。
[0015]参考平面可以任意选择，但优选平行于校正线圈平面。由校正线圈产生的磁场的主轴可以垂直于参考平面。
[0016]优选地，校正线圈被布置为使与检查线圈的耦合和串扰最小化。这可以以各种可想到的方式实现。一种方式是将校正线圈布置为远离检查线圈。例如，当校正线圈和检查线圈共享共用支撑件时，校正线圈可以被放置在支撑件的边缘或拐角附近，并且检查线圈可以被放置在支撑件的中心附近。此类支撑件可以例如是载体基板，该载体基板可以是平面的。
[0017]由检查线圈测量的金属板特性可以是到传感器头的距离、金属板的电阻率和金属板的厚度中的至少一个。
[0018]金属板的空间偏差可以是金属板的曲率和金属板的倾斜中的至少一个。曲率可以例如是金属板的局部曲率。
[0019]检查线圈通过依赖于金属板涡流的测量技术来操作。发射器线圈产生施加至金属板的时变磁场。作为响应，由于所施加的时变磁场而在金属板中产生涡流。涡流能够由布置在距金属板一定距离处的接收器线圈检测到。通过由工件中的涡流产生的磁场的时间导数，在接收器线圈中引起电压信号。处理电压信号，例如按照数据采集系统中的通常做法放大电压信号，以产生用于确定金属板特性的采集信号。
[0020]所施加的时变磁场优选通过中断发射器线圈中的偏置DC电流产生。因此，施加脉冲磁场，并且接收器线圈测量由涡流响应于脉冲(优选地响应于移除磁场时的脉冲的负边缘)而生成的磁场。
[0021]确定特性可以通过例如理论模型来执行，或者通过使用将涡流衰减的时间相关性与金属板特性相关联的经验确定模型来执行。存在各种本身已知的基于电感测量(例如磁瞬态测量)从金属板提取这些特性的方法。
[0022]有利地，校正线圈的谐振频率可以高于响应于所施加的磁场从金属板测量的磁场瞬态的频率。因此，可以减少由检查线圈和校正线圈执行的测量之间的干扰。校正线圈与相应电容器的谐振频率可以高于来自金属板的测量瞬态中的最大频率。
[0023]优选地，包括校正线圈的谐振电路的谐振频率可以是响应于所施加的磁场从金属板测量的磁场瞬态的频率的至少两倍。
[0024]进一步地，包括校正线圈的谐振电路的谐振频率可以是响应于所施加的磁场从金属板测量的磁场瞬态的频率的至少三倍。
[0025]更进一步地，包括校正线圈的谐振电路的谐振频率可以是响应于所施加的磁场从金属板测量的磁场瞬态的频率的至少四倍。
[0026]更进一步地，包括校正线圈的谐振电路的谐振频率可以是响应于所施加的磁场从金属板测量的磁场瞬态的频率的至少五倍。
[0027]从金属板测量的磁场瞬态的频率取决于所施加的时变磁场的频率。因此，可以相对于所施加的时变磁场的频率来调节谐振电路，以确保包括校正线圈的谐振电路的谐振频率与磁场瞬态的频率之间的期望关系。
[0028]为了进一步减少耦合和串扰，在实施例中，校正线圈可以与发射器线圈和接收器线圈空间分离，并且被布置在发射器线圈和接收器线圈的绕组外部。换句话说，校正线圈被布置在由检查线圈的绕组包围的内部区域的外部。
[0029]校正线圈被放置在基本上不与由检查线圈生成和捕获的磁场相交的区域内，因此，检查线圈和校正线圈之间的相互作用被最小化。
[0030]在实施例中，校正线圈可以远小于发射器线圈和接收器线圈。因此，可以进一步减少校正线圈和检查线圈之间的耦合和串扰。此外，通过使用更小的校正线圈实现更局部的测量，可以提高空间偏差测量的分辨率。
[0031]此外，仅当发射器线圈处于向金属板施加磁场的激励相位时，校正线圈才谐振。这有利地避免了由检查线圈执行的测量与由校正线圈执行的测量之间的干扰。
[0032]在实施例中，可以通过将频率偏移彼此进行比较，检测金属板与参考平面的空间偏差。例如，通过比较两个或更多个校正线圈之间的相对移位，能够检测金属板的倾斜。通过分析三个或更多个谐振校正线圈的频率偏移，可以检测金属板的曲率。优选地，在相同的时刻获取频率偏移，以提供金属板的倾斜和/或曲率的瞬时图像。
[0033]在实施例中，发射器线圈和接收器线圈可以是平面线圈。平面检查线圈可以共享同一平面。
[0034]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于测量在轧机(100)中处理的金属板(104)的特性的测量装置(106)，所述测量装置包括：检查线圈组，所述检查线圈组包括发射器线圈(108)和接收器线圈(110)，所述发射器线圈被配置为向所述金属板施加时变磁场，所述接收器线圈被配置为检测响应于所施加的所述时变磁场而从所述金属板产生的磁场瞬态，其中所述金属板的至少一个特性能够从所述磁场瞬态导出，以及校正线圈组(116、118、122、124)，用于检测所述金属板与参考平面的空间偏差，每个校正线圈连接至电容器以形成具有谐振频率的相应谐振电路，其中所述校正线圈被配置为以相应谐振频率谐振，其中在存在所述金属板的情况下能够检测到所述谐振频率的偏移，其中所述空间偏差能够从谐振频率的所述偏移导出。2.根据权利要求1所述的测量装置，其中所述校正线圈被布置为实质上与所述检查线圈解耦。3.根据前述权利要求中任一项所述的测量装置，其中所述谐振电路的谐振频率高于响应于所施加的所述磁场而从所述金属板测量的所述磁场瞬态的频率。4.根据权利要求3所述的测量装置，其中所述校正线圈的谐振频率是响应于所施加的所述磁场而从所述金属板测量的所述磁场瞬态的频率的至少两倍。5.根据权利要求1和2中任一项所述的测量装置，其中所述校正线圈与所述发射器线圈和所述接收器线圈在空间上分离，并且所述校正线圈被布置在所述发射器线圈和所述接收器线圈的绕组外部。6.根据权利要求1和2中任一项所述的测量装置，其中所述校正线圈基本小于所述发射器线圈和所述接收器线圈。7.根据权利要求1和2中任一项所述的测量装置，其中所述金属板的空间偏差是所述金属板的曲率和所述金属板的倾斜中的至少一个。...

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁，
申请(专利权)人：ABB瑞士股份有限公司，
类型：发明
国别省市：