一种提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法，包括根据集肤效应和肌肤深度理论，使用300KHz以上频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁；在厚度小于等于0.5mm的带钢对中检测时，所述发射线圈发出高频磁场在带钢表面产生集肤效应，场量集中在所述带钢的表面，不会渗透穿过带钢；使得当所述带钢发生弹跳、倾斜而引起厚度变化时，所述高频磁场不会穿过带钢而被电感式对中检测器的接收线圈接收。通过本发明专利技术的技术方案，能够提高带钢生产线上电感式对中检测器的稳定度，有效克服由于带钢弹跳或倾斜等厚度变化而引起电感式对中检测器的测量误差和示值读数不稳。

【技术实现步骤摘要】
一种提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法
本专利技术涉及机械、电子、电磁学一体化检测领域，尤其涉及在冷轧带钢生产线对中检测过程中，一种提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法。
技术介绍
在冷轧带钢连续生产线中，加工的带钢在运送过程中易偏离机组中心线，降低了产品质量，严重影响生产的正常运行。因此实际生产中常采用对中检测方法对带材的跑偏进行控制。电感式对中检测(又称纠偏测量)不受外界恶劣环境的影响，广泛应用在冷轧带钢生产线中。电感式对中检测基于电磁感应原理，如图3所示，电感式对中检测器的核心为电感式传感器，具体包括两个电感式传感器，每个电感式传感器均包括一个发射线圈和一个接收线圈，所述发射线圈与接收线圈以待检测的带钢为中心对称设置。当发射线圈中通过可控的正弦交变电压时，在发射线圈的周围产生一交变的磁场，对应的在接收线圈中产生感应电动势。带钢对中检测时，若发射线圈和接收线圈之间有带钢通过，在接收线圈中产生的感应电动势与线圈内带钢的宽度变化量和厚度成反比。例如，当带钢处于中间位置时，两边接收线圈输出相同；当带钢向左跑偏时，左侧接收线圈的输出信号减小，右侧接收线圈的输出信号增加。这两个信号经处理后送往控制系统，由控制系统完成带钢的对中调整。根据电磁学的集肤效应和集肤深度理论，频率越低集肤效应影响越小，集肤深度渗透越显著。经调研发现，电感式对中检测器对于厚度在0.5～1.5mm带钢，当带钢发生倾斜及弹跳的情况下测量误差并不明显，但对于小于等于0.5mm薄带钢，在带钢发生倾斜及弹跳和厚度变化的情况下，测量误差变化很明显。在实际应用中，目前的电感式对中测量系统的励磁频率大都在中频或20KHZ以内，集肤深度渗透层面较深。由于开卷和卷取时带钢的倾斜会引起发射线圈和接收线圈之间的带钢的厚度和宽度变化(如图1所示)，或者由于带钢弹跳会产生发射线圈、接收线圈与带钢之间距离的变化(如图2所示)，这些变化都将引起电感式对中检测器的测量误差和示值读数不稳。尤其是对于薄带钢(例如0.1～0.5mm)的对中检测，测量误差变化明显。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法，提高了带钢生产线上电感式对中检测器的稳定度，有效克服由于带钢弹跳或倾斜等厚度变化而引起电感式对中检测器的测量误差和示值读数不稳。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：一种提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法，根据集肤效应和集肤深度理论，使用300KHz以上频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁；在厚度小于等于0.5mm的带钢对中检测时，所述发射线圈发出高频磁场在带钢表面产生集肤效应，场量集中在所述带钢的表面，不会渗透穿过带钢；使得当所述带钢发生弹跳、倾斜而引起厚度变化时，所述高频磁场不会穿过带钢而被电感式对中检测器的接收线圈接收。其中，所述使用300KHz以上频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁，具体为：使用300-350KHZ频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁。其中，所述使用300KHz以上频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁，具体为：将电感式对中检测器的两电压输入端分别连接可输出300KHZ以上频率的正弦波电压的电源装置的两输出端，以使电感式对中检测器的发射线圈两端的励磁频率达到300KHZ以上。其中，所述电源装置包括：用于输出频率3000KHZ以上的正弦波电压的信号发生器、用于对信号发生器输出的正弦波电压进行放大的功率放大电路、以及用于调节所述功率放大电路的输出电压的反馈调节放大电路；所述信号发生器的输出端连接功率放大电路的第一输入端，所述反馈调节放大电路的两输入端分别连接功率放大电路的两输出端，反馈调节放大电路的输出端连接功率放大电路的第二输入端；功率放大电路的两输出端分别连接电源装置的两电压输出端；所述功率放大电路在第一输入端与第二输入端的电压差驱动作用下输出频率为3000KHZ以上的正弦波电压。其中，所述信号发生器包括：电阻R0-R7、电容C1、C2、F1、F2、放大器A1、二极管D1和场效应管N1；R5与F2并联，R5一端接地，R5另一端连接R4一端、N1栅极，R4另一端连接D1正极，N1源极接地，N1漏极连接F1一端，F1另一端连接R3一端，R3另一端连接A1反向输入端，A1反向输入端还连接R0一端、R6一端，R0另一端接地；R6另一端、D1负极均连接A1输出端；A1正向输入端连接R1一端、C1一端，R1另一端、C1另一端均接地；A1正向输入端还连接C2一端，C2另一端连接R2一端，R2另一端连接A1输出端；A1输出端连接R7一端，R7另一端连接信号发生器的输出端。其中，所述功率放大电路包括：电阻R21-R27、电位器RV1、RV2、放大器A2、三极管S1-S4、输出变压器T1；R21一端、RV1一端连接功率放大电路的第一输入端，R21另一端连接A2正向输入端，RV1另一端接地，A2反向输入端连接R22一端、R23一端，R22另一端接地，R23另一端连接T1输入线圈一端，T1输入线圈另一端接地，A2正向输入端还连接R27一端，R27另一端连接RV2一端、功率放大电路的第二输入端，RV2另一端接地；A2输出端连接R25一端，R25另一端连接S2基极、S3基极，S2集电极连接S1基极、R24一端，R24另一端、S1发射极均连接+36V电源，S3集电极连接R26一端、S4基极，R26另一端、S4发射极均连接-36V电源，S4集电极、S3发射极、S1集电极和S2发射极均连接T1输入线圈一端；T1输出线圈两端分别连接功率放大电路的两输出端；功率放大电路的输出电压幅值由RV1调整，输出电压幅值稳压精度由RV2调整。其中，所述反馈调节放大电路包括：电阻R31-R37、反馈变压器T2以及放大器A3；R31一端连接反馈调节放大电路的一输入端，R31另一端连接R32一端，R32另一端连接R33一端，R33另一端连接反馈调节放大电路的另一输入端；T2输入线圈两端分别连接R32两端，T2输出线圈一端连接R35一端，T2输出线圈另一端接地，A3反向输入端连接R35另一端、R36一端，R36另一端连接A3输出端，A3正向输入端连接R34一端，R34另一端接地，A3输出端还连接R37一端，R37另一端连接反馈调节放大电路的输出端；当所述电源装置的输出电压发生变化时，通过R32得到分压信号，分压信号通过T2隔离后送入A3，A3输出电压信号到功率放大电路的第二输入端，与第一输入端的信号发生器的输出电压信号作比较得到一偏差信号，通过该偏差信号调节功率放大器输出。其中，所述信号发生器的输出电压为0～10V/300KHZ的正弦波电压；所述功率放大电路的输出电压为10-110V/300KHZ的正弦波电压。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：本专利技术实施例通过为电感式对中检测器提供300KHZ以上的稳定的正弦波电压励磁，提高带钢生产线上电感式对中检测器的稳定度，有效克服由于带钢弹跳或倾斜等厚度变化而引起电感式对中检测器的测量误差和示值读数不稳。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法，其特征在于，包括：根据集肤效应和肌肤深度理论，使用300KHz以上频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁；在厚度小于等于0.5mm的带钢对中检测时，所述发射线圈发出高频磁场在带钢表面产生集肤效应，场量集中在所述带钢的表面，不会渗透穿过带钢；使得当所述带钢发生弹跳、倾斜而引起厚度变化时，所述高频磁场不会穿过带钢而被电感式对中检测器的接收线圈接收。

【技术特征摘要】
1.一种提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法，其特征在于，包括：根据集肤效应和集肤深度理论，使用300KHz以上频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁；在厚度小于等于0.5mm的带钢对中检测时，所述发射线圈发出高频磁场在带钢表面产生集肤效应，场量集中在所述带钢的表面，不会渗透穿过带钢；使得当所述带钢发生弹跳、倾斜而引起厚度变化时，所述高频磁场不会穿过带钢而被电感式对中检测器的接收线圈接收。2.根据权利要求1所述提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法，其特征在于，所述使用300KHz以上频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁，具体为：使用300-350KHZ频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁。3.根据权利要求1所述提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法，其特征在于，所述使用300KHz以上频率的正弦波电压对电感式对中检测器的发射线圈进行励磁，具体为：将电感式对中检测器的两电压输入端分别连接可输出300KHZ以上频率的正弦波电压的电源装置的两输出端，以使电感式对中检测器的发射线圈两端的励磁频率达到300KHZ以上。4.根据权利要求3所述提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法，其特征在于，所述电源装置包括：用于输出频率3000KHZ以上的正弦波电压的信号发生器、用于对信号发生器输出的正弦波电压进行放大的功率放大电路、以及用于调节所述功率放大电路的输出电压的反馈调节放大电路；所述信号发生器的输出端连接功率放大电路的第一输入端，所述反馈调节放大电路的两输入端分别连接功率放大电路的两输出端，反馈调节放大电路的输出端连接功率放大电路的第二输入端；功率放大电路的两输出端分别连接电源装置的两电压输出端；所述功率放大电路在第一输入端与第二输入端的电压差驱动作用下输出频率为3000KHZ以上的正弦波电压。5.根据权利要求4所述提高冷轧电感式对中检测器稳定度的方法，其特征在于，所述信号发生器包括：电阻R0-R7、电容C1、C2、F1、F2、放大器A1、二极管D1和场效应管N1；R5与F2并联，R5一端接地，R5另一端连接R4一端、N1栅极，R4另一端连接D1正极，N1源极接地，N1漏极连接F1一端，F1另一端连接R3一端，R3另一端连接A1反向输入端，A1反向输入端还连接R0一端、R6一端，R0另一端接地；R6另一端、D1负极均连接A1输出端；A1正向输入端连接R1一端、C1一端，R1另一端、C1另一端均接地；A...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹凤欣，高增雪，
申请(专利权)人：北京金自天正智能控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：