CN108405636A - 一种轧机自激振动识别报警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧机自激振动识别报警装置，包括探测头、信号处理系统和显示系统，显示系统包括计算机以及安装在计算机上的信号异常报警模块，探测头包括发射器、发射线及接收器，发射器经由发射线向待测轧辊发射超声波信号，接收器用于接收经待测轧辊反射的超声波信号并将该反射的超声波信号传输至信号处理系统，信号处理系统包括信号处理器，信号处理器用于对反射的超声波信号进行处理并将处理后的信号转换为计算机能够识别的信息传输给所述计算机，由计算机及信号异常报警模块对探测情况作出判断。本发明直接对冷轧机产生自激振动的根源之一，即轧辊表面的局部缺陷利用超声波信号进行探测识别，不接触轧机，探测识别准确率高且不影响生产。
Description
技术领域
本发明属于轧制金属技术领域，尤其涉及一种轧机自激振动识别报警装置。
背景技术
冷轧机在目前的金属带钢的成型上应用广泛，其产品广泛应用于生产生活的各个领域；然而目前轧机都存在一定的振痕振动问题，尤其是在带钢头部和尾部。振痕的产生影响了带钢表面质量，严重时必须进行切头去尾或者再次加工，大大降低了轧制效率，严重影响了企业利润。
轧机的振动分为强迫振动和自激振动，前者相对较容易识别与改善，而后者较难解释其原因。针对轧制过程中存在的轧机自激振动问题，国内研究人员做了许多工作。专利CN102836885A公开了一种薄板轧机突发性自激振动报警装置，该装置主要包括速度传感器、振动传感器以及具有计算和声光报警功能的上位机，能对薄板在生产过程中的自激振动和突发性的强烈共振进行报警。专利CN 103521531 A公开了一种针对高速冷轧机第三倍频程颤振的故障诊断及反馈系统，该系统对采集到的振动信号进行整理分析后通过调整张力松弛装置和主传动速度来降低轧机的振动的能量，进而消除轧机所产生的自激振动。
上述专利仅是对轧机的自激振动进行收集测量和数字化分析，进而进行报警或抑振，并没有从自激振动产生的根源处着手解决问题。
冷轧机对带钢进行轧制时，轧辊承受高交变载荷作用，因此在轧辊使用过程中会产生磨损，剥落等缺陷。根据日本对冷轧机轧辊缺陷形式占据的比例进行的统计，剥落缺陷为26％，夹杂物为17％，裂纹缺陷为14％，表面粗糙度不均匀为12％，偏析为6％，轧辊破碎为5％，其它缺陷为10％。当轧机轧辊出现局部缺陷时，将会导致轧机的自激振动，这是冷轧机出现自激振动的根源之一。因此，对轧机轧辊局部缺陷，特别是在轧辊局部缺陷较小或早期时，对这些缺陷进行探测识别并进行报警至关重要。
发明内容
本发明针对现有轧机自激振动识别方法的局限，公开了一种轧机自激振动识别报警装置，其直接对冷轧机产生自激振动的根源之一，即轧辊表面的局部缺陷利用超声波信号进行探测识别，不接触轧机，探测识别准确率高并且不影响生产。
本发明所采用的技术方案为：
一种轧机自激振动识别报警装置，包括探测头、信号处理系统和显示系统，所述显示系统包括计算机以及安装在计算机上的信号异常报警模块，所述探测头包括发射器、发射线及接收器，所述发射器经由发射线向轧机的待测轧辊发射超声波信号，所述接收器用于接收经待测轧辊反射的超声波信号，并将该反射的超声波信号传输至所述信号处理系统，所述信号处理系统包括信号处理器，所述信号处理器用于对接收到的反射的超声波信号进行处理并将处理后的信号转换为计算机能够识别的信息传输给所述计算机，由计算机及所述信号异常报警模块对探测情况作出判断。
由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：
1、本发明直接针对轧机自激振动的根源，即轧辊表面局部缺陷尤其是缺陷产生早期时进行探测识别，准确率更高，发现自激振动现象更早，可最大限度减少损失。
2、本发明将发射器、发射线和接收器集成在一个探测头上，设备集成度高，并且设备规模小，操作简便。
3、本发明利用超声波的反射原理进行工作，原理简单，易于设计制造。而且在探测过程中无需轧机停止工作，不影响生产。
附图说明
图1为本发明的工作原理示意图。
图2为本发明的结构组成示意图。
图3为本发明中探测头的结构示意图。
其中，
1、计算机 2、信号处理器 3、待测轧辊 4、探测头 5、发射器 6、接收器 7、发射线
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。
如图1至图3所示，一种轧机自激振动识别报警装置，包括探测头4、信号处理系统和显示系统，所述显示系统包括计算机1以及安装在计算机1上的信号异常报警模块，所述探测头4包括发射器5、发射线7及接收器6，所述发射器5经由发射线7向轧机的待测轧辊3发射超声波信号，所述接收器6用于接收经待测轧辊3反射的超声波信号，并将该反射的超声波信号传输至所述信号处理系统，所述信号处理系统包括信号处理器2，所述信号处理器2用于对接收到的反射的超声波信号进行处理并将处理后的信号转换为计算机1能够识别的信息传输给所述计算机1，由计算机1及所述信号异常报警模块对探测情况作出判断。
本发明利用超声波的反射原理对待测轧辊轧辊表面的局部缺陷进行检测，然后接收反射的超声波信号并进行信号处理，将处理后的信号输送计算机1并判断是否出现异常，若信号正常则进行循环检测，若信号异常则进行报警，提示技术人员及时对轧辊进行检修。
具体地来说，使用本发明所述的装置进行工作时，打开发射器5经由发射线7发射超声波信号，对待测轧辊3的表面进行局部缺陷的检测，待测轧辊3的表面将超声波信号反射，并被接收器6接收，接收器6将反射的超声波信号传输给信号处理器2，信号处理器2将无用的噪音等信号过滤去除后将超声波信号转换为计算机可识别的数字信息传输给计算机1，计算机1将这些信息记录为波形类数据，若波形出现较大的峰值或谷值变化，则说明轧辊表面出现脱落、凹坑等缺陷导致反射的超声波的角度或时间差出现异常，所述信号异常报警模块的报警过程可由PLC或单片机经编程实现。
本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (1)
1.一种轧机自激振动识别报警装置，其特征在于，包括探测头、信号处理系统和显示系统，所述显示系统包括计算机以及安装在计算机上的信号异常报警模块，所述探测头包括发射器、发射线及接收器，所述发射器经由发射线向轧机的待测轧辊发射超声波信号，所述接收器用于接收经待测轧辊反射的超声波信号，并将该反射的超声波信号传输至所述信号处理系统，所述信号处理系统包括信号处理器，所述信号处理器用于对接收到的反射的超声波信号进行处理并将处理后的信号转换为计算机能够识别的信息传输给所述计算机，由计算机及所述信号异常报警模块对探测情况作出判断。
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