【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属轧制，具体涉及一种带材轧制检测传感器在线标定方法。
技术介绍
1、随着精密加工技术的发展，部分金属带材在轧制加工过程中，处对传统的形状、结构强度要求外，对尺寸精度也提出了很高的要求，如用于手机边框、卡托、精密医疗器械、精密汽车零部件、智能家居精密零部件等加工生产的钛合金、铝合金、不锈钢等金属轧制，以及钢铝、钛铝、镁铝等金属复合轧制的带材，其尺寸精度均要求较高。
2、如某知名手机品牌对钛合金手机边框带材要求轧制厚度误差不超过0.03mm，对传统的金属轧制加工工艺而言，这个要求是相当高的，特别是由于轧制设备驱动系统的运动及振动等原因，动态检测的随机误差都可能超过指标要求，因此对检测传感器及其安装、使用环境均提出了很高的要求。一般传感器的检测精度要求优于误差指标的1/2，实际设备购置时传感器的检测精度要求优于误差指标的1/3。
3、对于如此高精度的在线检测，其检测精度除受自身原理精度的限制，还受检测环境、传感器状态、安装环境等因素的影响，不同的安装位置均有可能影响其实际精度。当出现检测异常时，首先要排除传感器是否异常，此时若拆除后进行检测，不仅较为繁琐、效率低下，而且由于线上环境的差异，线下检测结果的可用性和可参考性将大大下降，需要一种对传感器进行在线检测标定的方法。
4、特别是设备维护、检修、生产线调整安装完毕后等情形，也需要对传感器进行在线精度确定。
技术实现思路
1、针对以上问题，本专利技术设计了一种带材轧制检测传感器在线标定方
2、本专利技术设计的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，所述标定方法包括静态标定方法和/或动态标定方法，通过设置相应的静态标定件和/或动态标定件，利用检测传感器对所述标定件标定尺寸进行在线检测，并对检测数据进行分析从而获得带材轧制检测传感器在线标定结果，即获得检测传感器的精度性能(包括系统误差和/或随机误差，亦即准确度和/或精度)，所述标定尺寸包括宽度和/或厚度；
3、所述静态标定件包括不少于5个不同标定尺寸的条状带材，每个静态标定件用于标定的检测段落内标定尺寸一致(即检测段落内宽度一致和/或厚度一致)，偏差波动范围小于产品误差指标的1/3或者更进一步小于传感器标称测量精度的1/3；
4、所述动态标定件包括至少一条标定尺寸均值精确已知的带材，所述动态标定件的总长度不小于5l0，其中，l0为带材轧制加工的下一道截断工序中截断的最小段长；所述动态标定件至少包括一个标定分段，所述标定分段的长度不小于l0，一般为l0的整数倍；所述标定分段内标定件的标定尺寸一致，偏差波动范围小于产品误差指标的1/3或者更进一步小于传感器标称测量精度的1/3；不同标定分段设置不同的标定尺寸均值，方差也可设置不同值。
5、进一步的，所述静态标定法包括，将静态标定件逐个放置到生产线检测装置上，分别获取各标定件的标定尺寸(包括宽度和/或厚度)，记第i个静态标定件实测值为hi，对应的标称值记为hi0，对所有的hi-hi0求统计均值和方差σh，该静态统计均值即为所述检测传感器的静态标定系统误差(或者称之为零值，后续工程检测中直接测量值应减去该零值，才是目标产品的尺寸)，该方差σh即为传感器的静态测量总随机误差，则待标定传感器静态测量随机误差
6、
7、其中，σ0为静态标定件自然尺寸(宽度或厚度真值)的方差；
8、均值和方差统计完成后进行传感器性能判定：若σj>σmax，则认为传感器性能超标，需要检查其安装结构和运行环境，没有异常时，则需拆下传感器单独进行检查维护或者交由专业人员处理，其中σmax为设定门限。
9、进一步的，所述静态标定法还包括同一静态标定件连续多次标定结果一致性判定的方法，若多次测量结果与标称值偏差的起伏(波动，如果绘制偏差曲线即为曲线峰峰值，可以先剔除野值)超过某一设定门限，则认为传感器异常或检测设备异常。
10、进一步的，所述动态标定法包括如下步骤：
11、s1、将动态标定件放置到生产线检测装置上，设备正常开机运行，但无轧制操作外，动态标定件按照正常生产时的线速度通过检测传感器；
12、s2、所述传感器按照正常检测周期对动态标定件进行采样检测；
13、s3、分段进行检测数据分析处理，记第j个分段的第i个实测值为hj,i，第j个分段对应的标定尺寸标称值记为hj0，对所有的hj,i-hj0求统计均值和方差σj，对所有的再次求平均值可得传感器动态测量零值，该动态统计均值即为所述检测传感器的动态标定系统误差；该方差σj即为传感器的第j个分段动态测量总随机误差，则待标定传感器动态测量随机误差其中n为动态标定件总分段数，σj0为动态标定件第j个分段自然尺寸的方差，一般分段内尺寸一致性很好时，可以不予考虑，即默认为0，但当刻意做成尺寸具有一定起伏的标定件，即人为设置了方差，则需要考虑。
14、s4、传感器性能判定：若σd>σmax，则认为传感器性能超标，σmax的设置同静态标定法中传感器性能判定方法。
15、进一步的，所述采样检测包括设定标定检测的采样间隔δl或采样周期δt，满足δt＝δl/v，其中v为带材轧制输出的线速度，且每个分段内采样点不少于10个。
16、进一步的，所述动态标定法还包括同一动态标定件连续多次标定，对同一分段多次标定结果一致性判定的方法，若多次测量结果与标称值偏差的起伏(波动，如果绘制偏差曲线即为曲线峰峰值，可以先剔除野值)超过某一设定门限，则认为传感器异常或检测设备异常。
17、进一步的，所述步骤s2动态标定件单向运动采样检测完成后，再进行反向运动采样检测(运动的起始端由一端掉头调整为另一端)，后续数据处理依然是对各分段的数据进行处理，只不过同一个分段数据量变大了；当然也可以同一分段正反向分别进行均值和方差统计，然后比较正反向运动结果的一致性。
18、进一步的，所述动态标定件不同分段设置相同标定均值和方差。
19、进一步的，在步骤s3前进行实际检测值的野值剔除。
20、本专利技术的优点和有益效果在于：本专利技术所设计的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，通过设置特定的标定件，并对标定件的在线检测，判断传感器的状态和/或测量精度是否满足带材轧制在线检测要求。对于金属带材轧制中宽度和/或厚度高精度检测传感器在连续生产线上出现实际检测结果异常(如测量值变化大，短时难以判断是被测带材原因还是监测装置原因)、生产线调整或改装维护、检测传感器更换或维护等情况时，可以辅助进行分析判断，从而减少传感器离线标定的工作量，提高设备及生产线状态确认效率。特别是对于高精度在线检测，传感器故障或精度下降时，线下实验室检测或采用更加先进的测量方法去标定都显得费时、费力、不方便、效率低，且上线后的效果依然具有一定的不确定性，因为对于高精度传感器而言，检测环境变化对传感本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种带材轧制检测传感器在线标定方法，所述标定方法包括静态标定方法和/或动态标定方法，其特征在于，通过设置相应的静态标定件和/或动态标定件，利用检测传感器对所述标定件标定尺寸进行在线检测，并对检测数据进行分析从而获得带材轧制检测传感器在线标定结果，所述标定尺寸包括带材的宽度和/或厚度；
2.根据权利要求1所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，其特征在于，所述静态标定法包括，将静态标定件逐个放置到生产线检测装置上，分别获取各标定件的标定尺寸，记第i个静态标定件实测值为hi，对应的标称值记为hi0，对所有的hi-hi0求统计均值和方差σh，该静态统计均值即为所述检测传感器的静态标定系统误差，该方差σh即为传感器的静态测量总随机误差，则待标定传感器静态测量随机误差
3.根据权利要求2所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，其特征在于，所述静态标定法还包括同一静态标定件连续多次标定结果一致性判定的方法，若多次测量结果与标称值偏差的起伏超过某一设定门限，则认为传感器异常或检测设备异常。
4.根据权利要求1所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，
5.根据权利要求4所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，其特征在于，所述采样检测包括设定标定检测的采样间隔ΔL或采样周期Δt，满足Δt＝ΔL/V，其中V为带材轧制输出的线速度，且每个分段内采样点不少于10个。
6.根据权利要求4所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，其特征在于，所述动态标定法还包括同一动态标定件连续多次标定，对同一分段多次标定结果一致性判定的方法，若多次测量结果与标称值偏差的起伏超过某一设定门限，则认为传感器异常或检测设备异常。
7.根据权利要求4所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，其特征在于，所述步骤S2动态标定件单向运动采样检测完成后，再进行反向运动采样检测。
8.根据权利要求4所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，其特征在于，所述动态标定件不同分段设置相同标定均值和方差。
9.根据权利要求4所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，其特征在于，在步骤S3前进行实际检测值的野值剔除。
...【技术特征摘要】
1.一种带材轧制检测传感器在线标定方法，所述标定方法包括静态标定方法和/或动态标定方法，其特征在于，通过设置相应的静态标定件和/或动态标定件，利用检测传感器对所述标定件标定尺寸进行在线检测，并对检测数据进行分析从而获得带材轧制检测传感器在线标定结果，所述标定尺寸包括带材的宽度和/或厚度；
2.根据权利要求1所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，其特征在于，所述静态标定法包括，将静态标定件逐个放置到生产线检测装置上，分别获取各标定件的标定尺寸，记第i个静态标定件实测值为hi，对应的标称值记为hi0，对所有的hi-hi0求统计均值和方差σh，该静态统计均值即为所述检测传感器的静态标定系统误差，该方差σh即为传感器的静态测量总随机误差，则待标定传感器静态测量随机误差
3.根据权利要求2所述的一种带材轧制检测传感器在线标定方法，其特征在于，所述静态标定法还包括同一静态标定件连续多次标定结果一致性判定的方法，若多次测量结果与标称值偏差的起伏超过某一设定门限，则认为传感器异常或检测设备异常。
4.根据权利要求1所述的一种带...
【专利技术属性】
技术研发人员：张忠，朱卫，王正维，胡建成，
申请(专利权)人：江苏康瑞新材料科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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