CN104138912A - 一种轧机用测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轧机用测量装置，由激光源、上工作辊、下工作辊、激光接收器、放大器、显示器组成。激光源和激光接收器分别在上工作辊和下工作辊的两侧；激光源能发射激光束，激光束一部分被上工作辊和下工作辊阻挡，一部分透射过上工作辊和下工作辊之间的缝隙照到激光接收器上，激光接收器将光信号转变为电信号；放大器和激光接收器通过通信电路连接。本发明的原理和结构简单、测试及读取数据方便，能够对轧制界面下的润滑油膜厚度的进行实时准确的测定，从而有利于对轧制界面的润滑状态做出实时的判断。

Description

一种轧机用测量装置

技术领域

    本发明属于轧制摩擦磨损和润滑技术领域，涉及一种轧机用测量装置。

背景技术

    金属塑性加工过程中，高速轧制界面的润滑油膜厚度对于界面摩擦特性的研究尤为重要，轧制界面的润滑油膜除了有减轻摩擦、消除磨损等作用外，还起着承受载荷的作用。而润滑油膜厚度是表征润滑性能优劣的主要参数之一，润滑油膜的状态在很大程度上反映着设备的运转状态并且直接影响轧制产品的表面质量，太厚的润滑油膜会导致轧制板带表面凹凸不平，而太薄的润滑油膜会造成轧制产品的表面和工作轧辊的磨损。

    目前国内外检测润滑油膜厚度的技术方法主要有：电阻法、电容法、光干涉法、电涡流法、X射线法、激光衍射法、光线位移传感器法、超声共振法等。基于以上方法而设计的润滑油膜厚度的测定装置很多，但是不同的润滑油膜厚度的测量方法和装置有着不同的技术缺点和应用范围：电阻法利用了金属导电性能与润滑油导电性能相差悬殊的特性以及油膜厚度与油膜电阻之间的关系，但是油膜所处的压力温度条件以及它所含的水分、杂质等都能引起润滑油膜电阻值较大的变化，标定油膜电阻随油膜厚度的关系曲线比较困难，因此电阻法只能测定金属是否接触，以及接触面积的大小，而很难测定油膜的厚度；电容法是润滑油膜测试技术中积累数据最多、使用经验最为丰富、公认的有效检测油膜厚度的方法，其局限性在于当润滑油膜厚度小于 0.5 μm 时会发生电击穿现象，而且对于介电常数不稳定的润滑剂，膜厚测量精确度不能保证；光干涉法是在众多润滑油膜厚度测量方法中比较精确的一种，缺点在于此方法要求两接触物体之一必须为透光材料，因而不便于在实际生产中应用，而且其对测量条件要求较高，因此只能在实验室进行模拟测试；电涡流法测量精度高、结构简单、灵敏度高、动态响应好，但是电涡流传感器处在强电场、强磁场的环境中时，容易受到干扰，油膜厚度测量结果不准确；X射线法需要X射线源，有放射性污染；激光衍射法由于激光通过充满润滑油的缝隙时,衍射宽度将受到油的密度、黏度和折射率的影响，所得的衍射图有失真现象，因而此方法并没有得到广泛应用；光线位移传感器法的缺点是由于存在光源漂移、光纤的微弯损耗、被测对象受油污污染等因素，精确测量时容易造成误差。

发明内容

    基于对目前国内现有润滑油膜厚度测定装置和各类测量方法的优点和缺点的比较，提出了一种轧制界面润滑油膜厚度的轧机用测量装置，本发明利用激光直线性好，光束集中，透射性强，能量密度极大的特点，对实际工况下的轧制界面润滑油膜的厚度进行测量。

    本发明解决技术问题所采取的技术方案为：

    本发明由激光源、上工作辊、下工作辊、激光接收器、放大器、显示器组成。

    所述的激光源和激光接收器分别在上工作辊和下工作辊的两侧；

    所述的激光源能发射激光束，激光束一部分被上工作辊和下工作辊阻挡，一部分透射过上工作辊和下工作辊之间的缝隙照到激光接收器上，激光接收器将光信号转变为电信号。

    所述的放大器和激光接收器通过通信电路连接；

    所述的显示器是百分之一毫伏直流数字电压表，放大器能够将激光接收器转变的电信号进一步放大，然后通过显示器将结果显示出来。

    本发明的有益效果：该装置原理和结构简单、测试及读取数据方便，能够对轧制界面下的润滑油膜厚度的进行实时准确的测定，从而有利于对轧制界面的润滑状态做出实时的判断。

附图说明

图1为一种轧机用测量装置的原理图； 1、激光源；2、上工作辊；3、激光接收器；4、放大器；5、显示器；6、下工作辊。

具体实施方式

    如图1所示，一种轧机用测量装置，由激光源1、上工作辊2、下工作辊6、激光接收器3、放大器4、显示器5组成。

    如图1所示，激光源1和激光接收器3分别在上工作辊2和下工作辊6的两侧；

    如图1所示，激光源1能发射激光束，激光束一部分被上工作辊2和下工作辊3阻挡，一部分透射过上工作辊1和下工作辊6之间的缝隙照到激光接收器3上，激光接收器3将光信号转变为电信号。

    如图1所示，放大器4和激光接收器3通过通信电路连接；显示器5是百分之一毫伏直流数字电压表，放大器4能够将激光接收器转变的电信号进一步放大，然后通过显示器5将结果显示出来。

轧机高速轧制工作时，在轧辊与轧材之间的高速轧制界面形成润滑油膜，油膜厚为h，，透过上工作辊2和下工作辊6之间的缝隙而照射到激光接收器3上的激光束产生光电流，通过放大器4，将示数在显示器5上显示。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程

变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种轧制界面滑油膜厚度的测量装置，其特征在于：由激光源、上工作辊、下工作辊、激光接收器、放大器、显示器组成。

2.根据权利要求1所示的一种轧机用测量装置，其特征在于：激光源和激光接收器分别在上工作辊和下工作辊的两侧。

3.根据权利要求1所示的一种轧机用测量装置，其特征在于：激光源能发射激光束，激光束一部分被上工作辊和下工作辊阻挡，一部分透射过上工作辊和下工作辊之间的缝隙照到激光接收器上，激光接收器将光信号转变为电信号。

4.根据权利要求1所示的一种轧机用测量装置，其特征在于：放大器和激光接收器通过通信电路连接；显示器是百分之一毫伏直流数字电压表。