CN112041097B - 平整辊、用于测量平整度的系统和相关的轧制作业线 - Google Patents

平整辊、用于测量平整度的系统和相关的轧制作业线 Download PDF

Info

Publication number
CN112041097B
CN112041097B CN201980025623.5A CN201980025623A CN112041097B CN 112041097 B CN112041097 B CN 112041097B CN 201980025623 A CN201980025623 A CN 201980025623A CN 112041097 B CN112041097 B CN 112041097B
Authority
CN
China
Prior art keywords
substrate
contact angle
optical fiber
axis
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980025623.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112041097A (zh
Inventor
S·马格纳
N·罗格朗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arcelormittal Group
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Arcelormittal Group
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arcelormittal Group, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Arcelormittal Group
Publication of CN112041097A publication Critical patent/CN112041097A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112041097B publication Critical patent/CN112041097B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B38/00—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product
    • B21B38/02—Methods or devices for measuring, detecting or monitoring specially adapted for metal-rolling mills, e.g. position detection, inspection of the product for measuring flatness or profile of strips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B1/00—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations
    • B21B1/22—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length
    • B21B1/24—Metal-rolling methods or mills for making semi-finished products of solid or profiled cross-section; Sequence of operations in milling trains; Layout of rolling-mill plant, e.g. grouping of stands; Succession of passes or of sectional pass alternations for rolling plates, strips, bands or sheets of indefinite length in a continuous or semi-continuous process
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/18—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge using photoelastic elements
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces
    • G01B11/306—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces for measuring evenness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/24—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet
    • G01L1/242—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre
    • G01L1/246—Measuring force or stress, in general by measuring variations of optical properties of material when it is stressed, e.g. by photoelastic stress analysis using infrared, visible light, ultraviolet the material being an optical fibre using integrated gratings, e.g. Bragg gratings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21B—ROLLING OF METAL
    • B21B2263/00—Shape of product
    • B21B2263/04—Flatness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

该平整辊(18)包括主体(20)，该主体(20)包括通过多个槽(30)通向主体(20)的外表面(24)的至少一个腔体(28)，两个连续的槽(30)在它们之间限定确定基片(32)，每个基片(32)通过两个连接部与主体(20)连接，平整辊(18)还包括至少一根光纤(54)，该至少一根光纤(54)包括具有测量轴线的至少一个应变传感器(22)，每个应变传感器(22)容纳在腔体(28)中，并附接在基片(32)的连接部处，测量轴线与正交于主体(20)的旋转轴线(X‑X)的平面形成小于或等于20°的角度，每个应变传感器(22)被配置成发送代表应变传感器(22)沿其测量轴线的应变的光响应波。

Description

平整辊、用于测量平整度的系统和相关的轧制作业线
技术领域
本发明涉及一种平整辊，包括沿旋转轴线延伸并且由外表面径向界定的圆柱形的主体。
本发明还涉及到包括这种平整辊的一种用于测量平整度的系统，以及包括这种用于测量平整度的系统的轧制作业线。
本发明应用于轧制领域，特别是金属片诸如薄金属片的轧制，特别是薄金属片的冷轧制。本发明也应用于纸张或塑料带的轧制。
背景技术
已知，使用轧制来生产低厚度(通常大约0.1mm至1mm)的金属片，称作“薄片”。
例如，在包装领域，这种薄片的使用旨在减少待回收的废物的量。在输送领域，降低制造成本同时降低车辆的重量的意愿推动了薄片的使用，这导致所述车辆的燃料消耗和污染的减少。
图1中示意性示出一种常规的轧制作业线1。
在这样的轧制作业线1上，按照箭头的方向朝向轧制机架4输送物料2。所述物料是例如金属、纸浆或塑料。在轧制机架4中，物料2在转动的两个工作辊6之间被压缩，并通过称为“辊隙”的距离分开。工作辊6本身是在两个备用辊8之间放置的。然后由于缠绕机12而缠绕从轧制机架4输出的片10，也称为“带”。
已知，轧制(特别是薄片的轧制)通常容易出现从轧制机架4输出的片10的平整度缺陷。这种缺陷主要是由于工作辊6所施加的力不均匀导致内应力的松弛而引起的，导致由工作辊6的弹性弯曲和平整应变引起的、在工作辊6的轴向方向上、间隙的不规则。这种缺陷通常是由于轧制机架的工作辊的弹性弯曲和平整应变造成的。如果产品薄且硬，轧制机架的辊的这种应变就更加关键。轧制片的平整度构成了轧制片的几何形状的质量的基本标准。
已知实施一种用于在线控制轧制作业的方法，在此期间，在控制回路中实施来自用于测量从轧制机架4输出的平整度的系统的数据，以控制喷嘴14或者甚至控制致动器16，该喷嘴14旨在局部喷洒轧制机架4的辊6、8以局部改变其应变的状态，该致动器16旨在作用于轧制机架4的辊6、8以改变其弯曲，并且改变其在轧制期间物料2中的力分布。
用于测量平整度的系统包括，例如，平整辊18。
这样的平整辊18是平行于工作辊6延伸的辊，并布置在轧制机架4的退出处，并且，片10被有意地放置成抵靠平整辊18接触并以根据角度α(称为“张紧角”)弯曲，以便经由片上的张紧应力在平整辊18上产生具有控制值的平均力。
然后，配备传感器的平整辊18测量由带10在平整辊18的表面上施加的力曲线，并且更具体地沿着“母线”测量，该母线是沿着与平整辊18的轴线平行的轴线伸长的、平整辊18的表面的一部分。
相对于平均力而言，在母线上的差动力的分布是代表片10的平整度。这样的分布，称为“平整度向量”，构成了前面所描述的控制回路中实施的数据。
尽管如此，现有技术的平整辊并没有提供完全的满足。
事实上，在薄片的情况下，现有技术的平整辊通常具有沿每条母线的空间分辨率、灵敏度，即力分辨率、动态和带宽，这些不足以提供足够精确的平整度向量以保证通过轧制作业线1的调节的有效控制。
此外，这种平整辊的制造和维护通常是昂贵的。
因此，本发明的一个目的是提出一种平整辊，其至少不具有所述缺点中的一些缺点。
发明内容
为此，本发明的目的是一种上述类型的平整辊，其中主体包括平行于旋转轴线延伸的至少一个腔体，
每个腔体通过多个槽径向通向外表面，每个槽与旋转轴线正交的相应的平面中延伸，多个槽中的、沿平行于旋转轴线的轴线的两个连续的槽在这两个连续的槽之间相互限定基片(lamella)，每个基片通过基片的两个相对的周向端部连接到主体，每个周向端部形成连接部，基片在平行于旋转轴线的方向上对准以形成母线，平整辊还包括至少一根光纤，该至少一根光纤包括至少一个应变传感器，每个应变传感器具有测量轴线，每个应变传感器与基片相关联，每个应变传感器被容纳在对应的腔体中，并在基片的连接部处附接到对应的基片，每个应变传感器被布置成使对应的测量轴线与正交于旋转轴线X-X的平面之间的角度小于或等于20°，优选地小于或等于10°，每根光纤被配置成接收询问信号，每根光纤的每个应变传感器被配置成根据由对应的光纤接收到的询问信号，发送代表应变传感器沿对应的测量轴线的应变的光响应波。
事实上，基片被槽分开，相对于所述基片不会在纵向方向上被分开的情况，基片之间的串扰的影响显著降低。
此外，对于给定的基片，构成基片的连接部的区域，对于施加在基片上的给定的径向力，具有最大的正交径向应变值，每个应变传感器在基片的连接部处的布置是针对正交径向应变测量给予最大灵敏度的布置。
此外，使用布置在同一光纤上的多个传感器允许同时绘制沿平整辊的母线的每个基片的应变图。
此外，每个应变传感器布置成使对应的测量轴线与正交于旋转轴线X-X的平面之间的角度小于或等于20°，优选地小于或等于10，这一事实导致应变传感器的应变比在应变传感器将以较大角度布置的情况下更大，这提高了灵敏度。
这样的特点给予具有足够的灵敏度，以实现在检测带中应变梯度方面所需的性能，对于非常薄的带厚度(大约0.1mm)，通常为50°微应变。
根据本发明的其他有利方面，平整辊包括以下特征中的一个或多个特征，该一个或多个特征采取单独地或根据所有技术上可能的组合：
-至少一个基片具有恒定的厚度；
-至少一个腔体在与旋转轴线正交的平面中具有圆形截面；
-每个基片被配置成相对于每牛顿的施加到基片的径向力，具有1微应变至50微应变的周向应变；
-每条母线具有可变密度的槽，母线的至少一个外围区域中的槽的密度优选大于母线的中间区域中的槽的密度。
-主体由轴向端对端布置的多个部分组成，每个部分与所有应变传感器)都附接到所述部分的基片的至少一根特定的光纤相关联；
-主体包括至少一个实体部，该至少一个实体部相对于至少一个腔体径向向内布置和/或在两个腔体之间周向布置；
-每个腔体填充有弹性体，该弹性体布置成提供对腔体的密封；
-平整辊包括至少一个透明部，该透明部适合于至少部分地发射属于预定频率范围的一个电磁波；
-每个应变传感器是纤维布拉格(Bragg)光栅。
此外，本发明的目的是一种用于测量平整度的系统，包括如上限定的平整辊和检测单元，检测单元被配置成向每根光纤发送询问信号，并从每根光纤接收由光纤的应变传感器产生的光响应波所形成的测量信号，所述检测单元还被配置成测量主体相对于参考位置的转动角度，每条母线与接触角相关联，该检测单元被配置成当主体的转动角度等于接触角时获取来自每根光纤的测量信号，此外，该检测单元被配置成根据每个获取的测量信号计算平整度向量。
根据本发明的其它有利的方面，用于测量平整度的系统包括以下特征中的一个或多个特征，该一个或多个特征采取单独地或根据所有技术上可能的组合：
-每条母线还与进入接触角和退出接触角相关联，接触角在进入接触角和退出接触角之间，检测单元被配置成当主体的转动角度等于进入接触角和退出接触角中的每一个时，获取来自每根光纤的测量信号，此外，该检测单元被配置成实施针对进入接触角、接触角和退出接触角中的每一个所获取的测量信号，以便计算在主体在对应的进入接触角和退出接触角之间的转动期间、通过温度对母线的基片的影响来校正的平整度向量；
-平整辊的主体是金属的并且包括中心凹部，处理单元被至少部分地容纳在中心凹部中。
此外，本发明的目的是一种轧制作业线，包括如上限定的用于测量平整度的系统。
附图说明
使用以下描述，将更好地理解本发明，以下描述是通过非限制性示例的方式给出并参考附图进行的，其中：
-图1(已经描述的)是轧制作业线的示意性侧视图；
-图2是根据本发明的用于测量平整度的系统的第一实施例的示意图，用于测量平整度的系统的平整辊在沿包含平整辊的旋转轴线的平面的剖视图中示出；
-图3是图2的平整辊的、在与旋转轴线正交的平面上的剖视图；
-图4是图2的平整辊的主体的俯视图，示出了平整辊的母线；
-图5是图3的剖视图的细节；
-图6A、图6B和图6C对应于(当平整辊的母线分别位于等于预定的进入接触角、预定的接触角和预定的退出接触角的角度位置时)图3的剖视图；
-图7是根据本发明的用于测量平整度的系统的第二实施例的示意图，用于测量平整度的系统的平整辊以沿包含平整辊的旋转轴线的平面的剖视图示出；
-图8是根据本发明的用于测量平整度的系统的第三实施例的示意图，用于测量平整度的系统的平整辊以沿包含平整辊的旋转轴线的平面的剖视面图示出；以及
-图9是图2的平整辊的变型的、在与旋转轴线正交的平面上的剖视图。
具体实施方式
图2示出了根据本发明的用于测量平整度的系统19。
测量平整度的系统19包括平整辊18和检测单元21。
平整辊18旨在接收必须测量平整度的金属片10(或纸的或塑料的带)，并旨在传送代表片10的平整度的至少一个测量信号。
检测单元21配置成接收每个测量信号，并从测量信号确定相对于片10的平整度的至少一个变量。
平整辊18包括主体20、传感器22和两个端部装置23。
当平整辊18在轧制作业线1内作业时，主体20旨在与片10接触，以便受到片10施加在主体20上的力。
传感器22被配置成测量代表由片10施加在主体20上的力的变量。如后续将描述的那样，传感器22是应变传感器。
端部装置23尤其旨在支撑主体20。
现在将参照图2至图5描述主体20。
主体20具有沿旋转轴线X-X延伸的旋转圆柱的形状。如后续将描述的，旋转轴线X-X也是平整辊18的转动轴线。
主体20在径向上由外表面24界定。
主体20是一体生产的，或者甚至由多个相互连接的部分组成，并且这些部分在轴向上端对端布置。
在图2中的示例中，辊20包括与第二圆柱形部分26B一体的第一圆柱形部分26A，每个圆柱形部分具有作为特定旋转轴线的旋转轴线X-X。
主体20包括至少一个腔体28，并且对于每个腔体28包括多个相应的槽30和多个对应的基片32。此外，主体20包括实体部29，所述实体部29相对于腔体28径向向内地布置和/或周向地布置在腔体28之间。
每个腔体28提供在主体20中，并通过多个相应的槽30通向外表面24。此外，每个基片32被限定在两个槽30之间，也就是说被两个槽30所界定，这两个槽30连续沿着平行于旋转轴线X-X的方向延伸。
每个腔体28沿着平行于旋转轴线X-X的相应轴线延伸。
例如，主体20包括在主体20的周向方向上彼此偏移的四个腔体28，并且每个腔体28沿着平行于旋转轴线X-X的相应轴线延伸。
有利地，腔体28被布置成使主体20的重心位于旋转轴线X-X上，使平整辊18在其围绕旋转轴线X-X转动期间不会失去平衡。例如，主体20以绕旋转轴线X-X的预定转动角度不变。在这种情况下，腔体28也以绕旋转轴线X-X的所述预定的转动角度不变。
在图3中的示例中，主体20以绕旋转轴线X-X的90°(度)转动不变。
优选地，每个腔体28使得在至少一个横向平面III-III(该平面是与旋转轴线X-X正交的平面)中，腔体28具有相对于旋转轴线X-X的角度延伸β，该角度延伸小于180°，优选小于120°，例如小于90°。
在本发明的含义内，“腔体28的角度延伸”是指从旋转轴线X-X形成的且包含整个腔体28的最小角度扇形区域的角度。换句话说，这是两个分段与腔体28相切的角度扇形区域。
例如，每个腔体28具有大约40°的角度延伸β。
每个腔体28通过多个相应的槽30径向地通向外表面24。
每个槽30在与旋转轴线X-X正交的相应的平面中延伸。每个槽30具有两个周向槽端31。
优选地，沿着平行于旋转轴线X-X的轴线的两个连续槽30被一距离分开，该距离小于或等于50mm，有利地小于或等于25mm，例如小于或等于5mm。
优选地，槽30是相同的。
每个基片32沿着与旋转轴线X-X平行的轴线轴向限定在两个连续的槽30之间。此外，每个基片32径向限定在外表面24和对应的腔体28之间。
每个基片32包括外面34、内面36和两个相对的周向端部38。
外面34被限定为主体20的外表面24的一部分。外面34是凸的。
内面36与外面34相反地定向。因此，内面36有助于界定对应于基片32的腔体28。
优选地，内面36是凹的。
此外，每个基片32通过其两个周向端部38连接到主体20，这两个周向端部38限定为轴向对准(即沿平行于旋转轴线X-X的轴线对准)界定所述基片32的两个槽的周向槽端部31。
周向端部38也称为“连接部”。
例如，每个基片32与主体20为一体。可替代地，每个基片32通过其周向端部38连接并附接到主体20。
有利地，每个基片32具有恒定的厚度。
基片32的“厚度”，在本发明的含义内，是指基片32的内面36和外面34之间、相对于旋转轴线X-X的径向距离。
基片32的厚度小于或等于预定厚度。特别地，根据待测量平整度缺陷的片10的机械特性以及所寻求的力灵敏度来选择预定厚度。
预定厚度优选小于或等于10mm，有利的是小于5mm，例如小于或等于2mm。
例如，在双凸部分腔体28的情况下，特别是如图5中的盾纹面部分，基片32具有恒定的厚度。
“双凸部分腔体”在本发明的含义内是指腔体28，使横向平面与腔体28的交点限定了：在这种情况下，当从径向外侧看腔体时，即比腔体更远离轴线X-X时，以及当从径向内侧看腔体时，即比腔体更接近轴线X-X时，双凸的外围是凸的。
根据另一个示例，腔体28具有圆形截面，如图9中所示。
在这种情况下，对于每个基片32，连接部38对应于基片32的两个部分，这两个部分位于两个角度位置处，这两个角度位置相对于旋转轴线X-X位于基片32的中间部的两侧，并且针对基片32的这两个部分，对于施加在基片32上的给定的径向力，基片32具有最大的正向应变。在这种情况下，正如后续将描述的那样，应变传感器22中的每一个被放置在基片32的部分之一处，基片32的该部分之一可能具有至少等于在基片32上施加给定径向力期间、基片32所经历的最大周向应变的四分之一(例如至少等于在基片32上施加给定径向力期间、基片32所经历的最大周向应变的一半)的周向应变。
优选地，平整辊18的所有基片32具有相同的厚度。
沿平行于旋转轴线X-X的同一轴线设置的所有基片32形成平整辊18的母线(generatrix)40(图4)。
例如，母线40包括在旋转轴线X-X的方向上彼此跟随的多个区域，并且这些区域通过槽30的密度(也就是说，沿着母线40、每单位长度的槽30的数量)来彼此区分。因此，母线40包括例如由中间区域44分开的两个外围区域42。
优选地，在外围区域42中，连续的槽30之间的距离大于中间区域44的连续槽30之间的距离。在片10的外围区域处，也就是说，在片10的边缘处，这给出了更大的测量分辨率，该外围区域是片10中内部应力(stress)梯度最高的区域，以及片10的应变(strain)可能具有比片10的中间部更低的空间范围的区域。
例如，中间区域44的连续槽之间的距离为10mm到40mm，优选为15mm到30mm。此外，外围区域42中每个外围区域内的连续槽之间的距离例如为1mm到15mm，优选为3mm和10mm。
外围区域42的槽优选为均匀间隔。此外，中间区域44的槽优选为均匀间隔。
有利的是，主体20还包括中心凹部46(图2和3)。
中心凹部46优选地沿着旋转轴线X-X延伸。在这种情况下，主体20有利地包括通口48，该通口48将中心凹部46与腔体28中的每个连通。
在主体20由部分组成的情况下，部分26在其相互接触的端部处包括相互居中的工具，例如旨在彼此配合的公部50和母部52。此外，主体20包括锁定工具，例如销，旨在防止部分围绕旋转轴线X-X的相对转动。
传感器22(图5)被配置成测量代表施加在主体20上的力的变量。特别是，每个传感器22与基片32相关联，并配置成测量代表施加在对应的基片32上的力的变量。
每个传感器22是光学传感器。更具体地说，每个传感器22是光纤54的分段，其中刻有布拉格光栅，因此传感器22是光纤布拉格光栅。同样的光纤54可能包括多个传感器22，通常是多个几十个传感器22。
每个传感器22被配置成接收来自对应的光纤54的输入输出端55的、形成询问信号的光波。
此外，每个传感器22被配置成，向对应的光纤54的输入-输出端55发送光响应波。由传感器22提供的所有光响应波形成光纤54的测量信号。
每个传感器22具有相应的反射波长λ。这样的反射波长λ，也称为“共振波长”或“布拉格波长”，被限定为布拉格光栅的反射系数最大的波长。结果是，对于每根光纤54，测量信号具有类似于梳子的光谱，光谱的每个峰值与光纤54的传感器22相关联。
在给定的参考温度下，当传感器22没有经历应变时，传感器22的反射波长称为“静止时的反射波长”并记为λ0。
属于同一光纤54的传感器22的静止时的反射波长λ0被两两分开。
每个传感器22具有测量轴线，该测量轴线取为与形成所述传感器22的光纤分段的中间相切的轴线。
每个传感器22使得沿着对应的测量轴线的应变，即(机械和/或热源的)相对伸长或(机械和/或热源的)相对缩短，导致传感器22的反射波长λ相对于静止时的反射波长λ0的变化δλ。在这种情况下，每个传感器22是应变传感器。
有利的是，对于每根光纤54，传感器22的静止时的反射波长λ0之间的最小距离严格大于每个传感器22可能经历的反射波长的最大变化δλmax的两倍。
在作业期间，在来自给定光纤54的测量信号中，每个峰值与传感器22相关联，并且位于等于相应的静止时的波长λ0和由传感器22沿对应的测量轴线的应变产生的变化δλ之和的波长处。
每根光纤54被容纳在对应的腔体28中，因此将每个传感器22附接，例如粘结到对应的基片32。
更具体地说，传感器22附接到对应的基片32的内面36、在基片32的连接部38中的一个处。
更具体地，传感器22附接到对应的基片32的内面36、在基片32的部分处，基片32的该部分可能具有至少等于在基片32上施加给定径向力期间基片32所经历的最大周向应变的四分之一(例如至少等于在基片32上施加给定径向力期间基片32所经历的最大周向应变的一半)的周向应变。
换句话说，对于基片32上给定的径向力，基片32的每一点承受给定的周向应变(也就是说，相对于在所述基片32上不施加力的情况而言的周向运动)。所述周向应变的值对于基片32的一个或多个特定点来说是最大的，并且被称为“基片的最大周向应变”。传感器22附接在点在相同的条件下承受至少等于上述最大应变的一半的应变的、基片32的一部分中。
每个基片32被配置成相对于每牛顿的施加到基片32的径向力，具有1微应变到50微应变的正交径向的(也就是说周向的)应变。
“微应变”是指，在本发明的含义内，应变对应于等于1.10-6的相对伸长，也就是说，与取样长度有关的运动。
此外，每个基片32被配置成承受值为0.1N到100N的任何径向力的弹性应变。在这种情况下，每个基片32被配置成具有大约一个微应变到大约一千微应变的正交径向应变，或者甚至在用高弹性极限钢中生产的基片32的情况下，具有一个微应变到三千微应变。
例如，在盾纹面部分腔体28的情况下，传感器22附接到基片32，远离基片32的、包含旋转轴线X-X的对称平面。
此外，每个传感器22被布置成使对应的测量轴线与正交于旋转轴线X-X的平面之间的角度小于或等于20°，例如小于或等于10°。
“测量轴线以及与旋转轴线X-X正交的平面之间的角度”在本发明的含义内指测量轴线的方向向量以及属于与旋转轴线X-X正交的所述平面的直线的方向向量之间的最小角度。
优选地，每根光纤54围绕平行于旋转轴线X-X的轴线以圆形螺旋缠绕。
有利的是，每根光纤54接合在相关的通口48中，以使相应的输入输出端55位于中心凹部46中。
有利的是，每个腔体28填充有旨在提供对腔体28的密封的弹性体，特别是旨在防止任何液体(水、油)渗入到腔体28中。
该弹性体被选择为具有弹性，使得对于相邻的基片32，关于传感器22的灵敏度，由经由弹性体的串扰引起的对基片32的应变的影响是可忽略的。
这样的弹性体例如是硅胶弹性体。
每个侧向装置23包括法兰56和轴承58。
两个端部装置23中至少一个包括光纤转动接头60。此外，两个端部装置23中的一个包括角度编码器62。
每个法兰56布置在主体20的一个相应的端部处，并附接到所述端部，以便(优选地密封地)封闭主体20。
每个轴承58包括附接到法兰56的转子58A和定子58B，定子58B旨在附接到轧制作业线1的框架上，转子58A和定子58B能一个相对于另一个围绕相应的转动轴线转动。每个轴承58的转动轴线与主体20的旋转轴线X-X相结合。
每根光纤转动接头60被配置成使平整辊18和检测单元21之间的光波的不间断地循环成为可能，无论平整辊18是否在转动(轧制作业线在作业中)或不在转动(轧制作业线停止)。
光纤转动接头60包括整数M个通道，M等于光纤转动接头60所连接到的光纤数量。例如，在图2中，每根光纤转动接头60包括两个通道。
光纤转动接头60的每个通道包括第一端60A和第二端60B。
光纤转动接头60的每个第一端60A连接到检测单元21。更具体地说，光纤转动接头60的每个第一端连接到相应的循环器的输入输出端口。
此外，光纤转动接头60的每个第二端60B连接到对应的光纤54的输入输出端55。
光纤转动接头60被配置成接收来自检测单元21的询问信号，并将询问信号路由到每根光纤54。
此外，光纤转动接头60被配置成接收来自每根光纤54的测量信号，并将测量信号路由到检测单元21。
有利的是，光纤转动接头60具有IP64或IP65的资格，也就是说，无论液体投射的入射角如何，都给予全面保护以抵抗该液体投射。
角度编码器62被配置成测量平整辊18相对于预定参考角度位置的角度位置。
角度编码器62连接到检测单元21，以便将测量到的平整辊18的角度位置发射到检测单元21。
角度编码器62有利地具有绝对的、单旋转类型。
检测单元21包括光源64、路由工具65、光谱分析模块66和计算机68。
光源64被配置成产生形成每根光纤54的传感器22的询问信号的光波。
光源64包括K个输出，K等于光纤转动接头60的通道的数量M之和。
光源64的每个输出连接到光纤转动接头60的第一相应端。更具体地，光源64的每个输出连接到与光纤转动接头60的第一相应端相关联的、循环器的输入端口。
有利的是，询问信号的具有的光谱范围严格大于传感器22的静止时的反射波长λ0之间的最大距离。
例如，光源64被配置成发送以820nm为中心并且具有例如30nm的光谱范围的询问信号。在所述波长范围内，传感器22的通常灵敏度大约为0.65pm/微应变。在这种情况下，传感器22的静止时的反射波长λ0之间的最小距离例如等于1.6nm。
根据一个示例，光源64被配置成发送光谱为如下的询问信号：1,525nm到1,565nm，或者甚至为1,525nm到1,625nm，或者也为1,460nm到1,625nm。在所述波长范围中，传感器22的通常灵敏度大约为1.2pm/微应变。在这种情况下，传感器22的静止时的反射波长λ0之间的最小距离例如等于3nm。
可替代地，光源64是可调谐的激光源。
路由工具65连接到角度编码器62。
路由工具65还光学地连接到光纤转动接头60。特别是，路由工具65连接到每个循环器的输出端口，以便接收来自每根光纤54的测量信号。
路由工具65还光学地连接到光谱分析模块66，以便选择性地将来自同一母线40的光纤54的测量信号路由到光谱分析模块66，也就是说，将传感器22附接到母线的基片32的一条或多条光纤54。更具体地说，路由工具65被配置成只有当由角度编码器62测量的角度属于与所述母线40相关联的预定范围时，才将来自同一母线40的光纤54的测量信号选择性地路由到光谱分析模块66。
优选的是，预定范围被两两分开。
光谱分析模块66被配置成随着时间的推移，分析接收到的来自每根光纤54的测量信号。
由于传感器22的性质，在给定的时刻，光谱分析模块66对由光纤54传送的测量信号的分析相当于同时分析属于光纤54的所有传感器22的光响应波。
此外，路由工具65的使用使得光谱分析模块66能够在给定时刻同时分析母线40的所有传感器22的光响应波。
此外，光谱分析模块66被配置成传送分析信号，该分析信号代表从每根光纤54接收到的响应信号中的每个峰值的波长。换句话说，该分析信号代表母线40的传感器22中每个传感器的光响应波的光谱。
光谱分析模块66例如是凹光栅光谱仪，与光电探测器阵列相关联。在这种情况下，由光电探测器传送的电信号之间的相对强度代表测量信号的光谱。
计算机68连接到角度编码器62，以接收测量到的平整辊18的角度位置。
此外，计算机68连接到光谱分析模块66，以获取根据每个测量信号产生的分析信号。
计算机68被配置成，对于每条母线40，存储称为的“接触角”的角度θ0，该角度与在平整辊18的转动期间认定母线40与片10接触的位置对应。在这种情况下，计算机68被配置成当由角度编码器62测量的角度等于接触角θ0时，获取分析信号。例如，这样的接触角θ0在图6B中示出。
对于给定的母线40，接触角θ0属于与母线相关联的预定范围。
此外，计算机68被配置成，对于每根光纤54，存储相应传感器22的静止时的反射波长λ0。
计算机68还被配置成，从分析信号确定与测量光谱中的每个峰值相关联的反射波长。
计算机68还被配置成将每个确定的反射波长与相应的传感器22相关联。
例如，计算机68被配置成对于每根光纤54，将测量的波长与具有与所述测量的波长最接近的静止时的反射波长λ0的传感器22关联。在传感器22的静止时的反射波长λ0之间的最小距离严格大于每个传感器22可能经历的反射波长的最大变化δλmax的两倍的情况下，这种关联方法具有低错误率。
此外，计算机68被配置成，对于每个传感器22，计算由于传感器22沿对应的测量轴线的应变而产生的波长变化δλ，作为测量的波长与参考波长之间的差异：
Figure GDA0002721628500000141
其中λm,θ0是由角度编码器62测量的角度等于接触角θ0时的测量的波长。
此外，计算机68被配置成根据如下公式计算施加到与给定传感器22相关联的基片32的力：
Figure GDA0002721628500000142
其中δσ是施加在基片32上的力(单位为牛顿N)；
δλ是传感器22的波长变化(单位为pm)；
S是传感器22的灵敏度(单位为pm/N)，其在后续描述的校准步骤中确定；和
C是传感器22的检测阈值(单位为N)。
检测阈值的确定将后续描述。
优选地，如图6A中所示，计算机68还被配置成，对于每条母线40，存储称为“进入接触角”的角度θ-，该角度与在平整辊18的转动期间还不认定母线40进入与片10接触的位置对应。在该图6A中，以及在图6B和6C中，圆弧形的箭头示出平整辊的转动方向。
如图6C中所示，优选地，计算机68还被配置成，对于每条母线40，存储称为“退出接触角”的角度θ+，该角度与在平压辊18转动期间不再认定母线40与片10接触的位置对应。
进入接触角θ-和退出接触角θ+使得接触角θ0在进入接触角θ-和退出接触角θ+之间。例如，这在图6A至6C中是明显的。
此外，对于给定的母线40，进入接触角θ-和退出接触角θ+属于与母线相关联的预定范围。
在这种情况下，计算机68还被配置成当由角度编码器62测量的角度等于进入接触角θ-和退出接触角θ+时，获取分析信号，并将由光谱分析模块66测量的每个波长与相应的传感器22相关联。
此外，计算机68被配置成，对于每个传感器22，根据下列公式，计算由传感器22沿对应的测量轴线的应变所产生的长度变化δλ，并通过温度的影响进行校正：
Figure GDA0002721628500000151
其中，λm,θ-是角度编码器62测量的角度等于进入接触角θ-时的测量的波长；和
λm,θ+是角度编码器62测量的角度等于退出接触角θ+时的测量的波长。
对于给定的母线40，计算出的力曲线构成平整度向量。
计算机68还被配置成将每个平整度向量与目标曲线进行比较。
有利的是，计算机68还被配置成根据平整度向量与目标曲线之间的差异，产生用于控制喷嘴14和/或致动器16的指令。
现在将描述用于测量平整度的系统19的作业。
在初始化步骤中，对于每根光纤54，光纤54的每个传感器22的静止时的反射波长λ0的值被保存在处理单元21中。
此外，对于每条母线40，接触角θ0的值，以及有利的是，进入接触角θ-和退出接触角θ+的值被保存在处理单元21中。
在校准步骤中，在每个基片32的外面34上施加预定的力。
根据所测量的力，确定每个传感器22的反射波长的变化，并确定将反射波长的所述变化与施加到基片的力连接起来的模型。然后，将确定的模型保存在处理单元21中。这样的模型例如是前面所述的精制模型:
Figure GDA0002721628500000161
在模型的参数值随传感器22而变化的情况下，对于每个传感器22的确定的模型的值与相应的传感器22有关地保存在处理单元21中。
然后，将平整辊18插入轧制作业线1中。
片10驱动平整辊18转动。
角度编码器62测量平整辊18的角度位置。
光源64产生询问信号，并且光纤转动接头60将询问信号路由到每根光纤54。
每根光纤54将相应的测量信号发送回到光谱分析模块66。
当由角度编码器62测量的角度属于与给定的母线40相关联的预定范围时，路由工具65将来自所述母线40的光纤54的测量信号，发射到光谱分析模块66。
对于所述母线40，光谱分析模块66随着时间的推移，分析从每个对应的光纤54接收到的测量信号。此外，光谱分析模块66随着时间的推移，传送代表从每根光纤54接收到的响应信号中的每个峰值的波长的分析信号。
对于与母线40相关联的接触角θ0，计算机68获取分析信号。有利的是，计算机68还获取与母线40相关联的、针对进入接触角θ-和退出接触角θ+的分析信号。
然后，计算机68确定针对每个传感器22的当前反射波长。
然后，计算机68对每个传感器22计算与确定的当前反射波长λ相关联的反射波长的变化δλ，也就是说，确定的当前反射波长λ与静止时的反射波长λ0之间的差异。
然后，对于每个传感器22，计算机68从计算出的反射波长的变化δλ确定施加到与传感器22相关联的基片32的力。由施加到母线40的基片32中的每个基片的力形成的向量形成与母线40相关联的平整度向量。
然后，计算机68将平整度向量与目标曲线进行比较。
然后，计算机68根据平整度向量与目标曲线之间的差异，产生用于控制喷嘴14和/或致动器16的指令。
无论何时由角度编码器62测量的角度属于与新的母线40相关联的预定范围时，就重复前面所述的由光谱分析模块66和计算机68实现的作业。
图7中示出了根据本发明的用于测量平整度的系统19的第二实施例。
图7的用于测量平整度的系统19与图2的用于测量平整度的系统19的不同之处仅在于同样没有光纤转动接头。
在这种情况下，光源64、路由工具65和光谱分析模块66被布置在平整辊18的中心凹部46中，以形成布拉格询问组件70。
平整辊18还包括供应转动接头72，该供应转动接头72配置成从平整辊18外部的电能源向提供向布拉格询问组件70输送电能。
此外，平整辊18包括通信转动接头74，该通信转动接头74被配置成在布拉格询问组件70和计算机68之间提供通信，特别是提供来自光谱分析模块66的分析信号到计算机68的输送。
例如，通信转动接头74是以太网转动接头。
图8中示出了根据本发明的用于测量平整度的系统19的第三实施例。
图8的用于测量平整度的系统19与图7的用于测量平整度的系统19的不同之处仅在于平整辊18没有光纤转动接头。在这种情况下，图8中示意性地示出的电池76布置在中心凹部46中，以对布拉格询问组件70供应电能。
有利的是，平整辊18的端部装置23之一包括与电池76电连接的交流发电机78。
交流发电机78被配置成将来自平整辊18的转动的机械能的一部分转化为电能，以便为电池76再充电。
例如，交流发电机78包括与主体20一体的衔铁80和旨在附接到接收平整辊18的框架的感应器82。衔铁被配置成相对于感应器、围绕旋转轴线X-X转动。
感应器82包括例如多个永磁体。此外，衔铁80包括例如设置在由感应器的磁体产生的磁场中的多个线圈。
根据图7或图8中用于测量平整度的系统19的一种变型，光谱分析模块66在平整辊18的外部。在这种情况下，平整辊18包括光纤转动接头，该光纤转动接头仅旨在将来自光纤54的响应信号路由到外部的光谱分析模块66。此外，在这种情况下，平整辊18没有通信转动接头。
根据图7或图8中用于测量平整度的系统19的一个变型，平整辊18没有通信转动接头。在这种情况下，平整辊18包括电磁波发射器，配置成向计算机68发送由光谱分析模块66传送的分析信号编码的电磁波。
计算机68被配置成接收由电磁波发射器发送的电磁波，并对所述电磁波进行解码，以便确定每个传感器22的反射波长。
此外，平整辊18包括在电磁波发射器的发射频率范围中的至少一个透明部，以使将电磁波从电磁波发射器传播到计算机68成为可能。
例如，电磁波发射器是Wi-Fi发射模块(标准IEEE 802.11)。例如，透明部是在平整辊18的法兰56之一中提供的窗口。例如，该窗口由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)或玻璃纤维增强塑料制成。
更一般地，平整辊18包括至少一个透明部，该透明部适合于至少部分地发射属于预定频率范围的一个电磁波，例如属于微波、光波、近紫外光谱或近红外光谱。
在这种情况下，计算机68很可能被布置在中心凹部46中，以便电磁波发射器用于直接发射由计算机68产生的、用于控制喷嘴14和/或致动器16的指令。
槽30的存在防止了沿每条母线40出现串扰。
“串扰”在本申请的含义内是指当在平整辊18上施加径向应力时，出现沿母线的轴向应力。换句话说，在串扰的情况下，在母线40的给定点处施加的应力导致在相邻点处(特别是属于母线的相邻点处)出现应力，即使在没有对所述点施加径向力的情况下也是如此。
这样的串扰一般需要复杂的计算才能得到补偿。此外，在这种计算之后得到的结果通常没有足够的精度。这导致控制回路的性能下降。
槽30的存在大大减少了轴向力沿母线40的传播。这样的计算不再必须，且改善了控制环路的性能。
每个传感器22的测量轴线与旋转轴线X-X正交的任何平面形成小于或等于10°的角度，这一事实导致每个传感器22只测量或基本上测量对应的基片32的应变的周向分量，即正交径向分量。然而，申请人注意到，在对基片32施加径向力期间，基片32的应变的周向分量是绝对值上具有最大振幅的应变。因此，传感器22的测量轴线的这种布置使传感器22的伸长振幅最大化，且因此使平整辊18的灵敏度最大化。
对于恒定振幅的询问信号，因为这样的纤维布拉格光栅传感器22的灵敏度(也就是其响应的振幅)与轧制领域(特别是冷轧制领域)中的通常温度范围中的温度无关，因此使用这样的纤维布拉格光栅传感器22是有利的。
使用这样的光学传感器22是有利的，特别是在冶金环境(例如炼钢)中，该冶金环境是由感应炉和转动机器的存在所产生的电磁干扰的所在地，是因为这样的传感器对这样的电磁干扰是不敏感的。
此外，使用这样的传感器22与基片32相结合，给予平整辊18显著的灵敏度、显著的动态和显著的鲁棒性。事实上，在作业期间，主体20支持由片10施加在平整辊18上的大部分力。此外，这样的传感器22很可能受到广泛的力，大约三个量级，而不会有破坏的危险。此外，即使当同样受到很大的平均力(例如2,000N)时，这样的传感器也可能检测到力的微小变化(例如2N)。
使用这样的光学传感器22也是有利的，因为在同一光纤54上的波长多路复用允许同时分析每个传感器22的光响应波。则该测量在母线上是同步的，消除了与失衡现象、线圈卷绕机偏心等有关的测量偏差。其结果是，与现有技术的、带有电磁传感器的装置相比，测量精度有了很大的增益，因为现有技术中的电磁传感器一般需要顺序获取，且因此不提供真正的同步测量。
这样的同时获取也是有利的，因为在平整辊18的转动期间，传感器的顺序获取很可能隐藏与轧制机架4处力的任何周期性的波动有关的潜在偏差。
使用这种传感器22也是有利的，因为其成本一般低于通常的电磁传感器的成本。
使用这种光学传感器22也是有利的，因为其小尺寸运行生产轴向范围小的基片32，这就增加了用于测量平整度的系统19沿每条母线40的空间分辨率。这在薄片的轧制领域中特别有利，在该领域中，所需的轴向分辨率(即根据平整辊18的旋转轴线的分辨率)大约几毫米，特别是在薄片10的侧向边缘处，即旨在对每条母线40的外围区域42上施加力的边缘。
此外，使用由多个部分26A、26B组成的主体20允许更简单的安装光纤54，因为在组装主体20之前，每个部分26A、26B很可能配备有对应的光纤54。事实上，由于主体20的尺寸，在一体式主体20中安装光纤维54很可能造成困难。
使用由多个部分26A、26B组成的主体20也有利于平整辊18的修理，因为只更换与平整辊18的缺陷区域相对应的部分，而不是整体上更换平整辊。
主体20中实心部分29的存在提供了由片10施加的力的传递，这给予主体20比现有技术的装置具有更大的刚性。
此外，主体20是金属的，在主体20中布置处理单元21的全部或部分部件(其中光源64、光谱分析模块66或计算机68)给予主体20防止电磁干扰的功能，称为“电磁屏蔽”。这样的保护在冶金环境(例如炼钢)中是特别有利的，该冶金环境是由感应炉和转动机器的存在所产生的电磁干扰的所在地。

Claims (14)

1.一种平整辊(18)，包括沿旋转轴线(X-X)延伸并由外表面(24)径向界定的圆柱形的主体(20)，
其特征在于，所述主体(20)包括平行于所述旋转轴线(X-X)延伸的至少一个腔体(28)，
每个腔体(28)通过多个槽(30)径向通向所述外表面(24)，每个槽(30)在与所述旋转轴线(X-X)正交的相应的平面中延伸，所述多个槽(30)中的、沿平行于所述旋转轴线(X-X)的轴线的两个连续的槽(30)在所述两个连续的槽(30)之间限定基片(32)，
每个基片(32)通过所述基片(32)的两个相对的周向端部(38)连接到所述主体(20)，每个周向端部(38)形成连接部，
所述基片(32)在平行于所述旋转轴线(X-X)的方向上对准，以形成母线(40)，
所述平整辊(18)还包括至少一根光纤(54)，所述至少一根光纤(54)包括至少一个应变传感器(22)，每个应变传感器(22)具有测量轴线，每个应变传感器(22)与基片(32)相关联，
每个应变传感器(22)被容纳在对应的腔体(28)中，并在基片(32)的连接部处附接到对应的基片(32)，
每个应变传感器(22)被布置成使对应的测量轴线与正交于所述旋转轴线(X-X)的平面之间的角度小于或等于20°，
每根光纤(54)被配置成接收询问信号，每根光纤(54)的每个应变传感器(22)被配置成根据由对应的光纤(54)接收到的所述询问信号，发送代表所述应变传感器(22)沿所述对应的测量轴线的应变的光响应波。
2.根据权利要求1所述的平整辊(18)，其中至少一个基片(32)具有恒定的厚度。
3.根据权利要求1所述的平整辊(18)，其中至少一个腔体(28)在与所述旋转轴线(X-X)正交的平面中具有圆形截面。
4.根据权利要求1所述的平整辊(18)，其中每个基片(32)被配置成相对于每牛顿的施加到所述基片(32)的径向力，具有1微应变至50微应变的周向应变。
5.根据权利要求1所述的平整辊(18)，其中每条母线(40)具有密度可变的槽(30)，所述母线(40)的至少一个外围区域(42)中的槽(30)的密度大于所述母线(40)的中间区域(44)中的槽(30)的密度。
6.根据权利要求1所述的平整辊(18)，其中所述主体(20)由轴向端对端布置的多个部分(26A、26B)组成，每个部分与至少一根特定的光纤(54)相关联，所述至少一根特定的光纤(54)中所有应变传感器(22)都附接到所述部分(26A、26B)的基片(32)。
7.根据权利要求1所述的平整辊(18)，其中所述主体(20)包括至少一个实体部(29)，所述至少一个实体部(29)相对于至少一个腔体(28)径向向内布置和/或在两个腔体(28)之间周向布置。
8.根据权利要求1所述的平整辊(18)，其中每个腔体(28)填充有弹性体，所述弹性体布置成提供对所述腔体(28)的密封。
9.根据权利要求1所述的平整辊(18)，包括至少一个透明部，所述透明部适合于至少部分地发射属于预定频率范围的一个电磁波。
10.根据权利要求1所述的平整辊(18)，其中每个应变传感器(22)是纤维布拉格光栅。
11.一种用于测量平整度的系统(19)，包括根据权利要求1至10中任一项所述的平整辊(18)和检测单元(21)，
所述检测单元(21)被配置成向每根光纤(54)发送询问信号，并从每根光纤(54)接收由所述光纤(54)的应变传感器(22)产生的光响应波所形成的测量信号，
所述检测单元(21)还被配置成测量主体(20)相对于参考位置的转动角度，每条母线(40)与接触角(θ0)相关联，
所述检测单元(21)被配置成当所述主体(20)的转动角度等于所述接触角(θ0)时，获取来自每根光纤(54)的所述测量信号，
所述检测单元(21)还被配置成根据每个获取的测量信号计算平整度向量。
12.根据权利要求11所述的用于测量平整度的系统(19)，其中每条母线(40)还与进入接触角(θ-)和退出接触角(θ+)相关联，所述接触角(θ0)在所述进入接触角(θ-)和所述退出接触角(θ+)之间，
所述检测单元(21)被配置成当所述主体(20)的转动角度等于所述进入接触角(θ-)和所述退出接触角(θ+)中的每一个时，获取来自每根光纤(54)的所述测量信号，
所述检测单元(21)还被配置成实施针对所述进入接触角(θ-)、所述接触角(θ0)和所述退出接触角(θ+)中的每一个所获取的所述测量信号，以便计算在所述主体(20)在对应的进入接触角(θ-)和所述退出接触角(θ+)之间转动期间、通过温度对所述母线(40)的所述基片(32)的影响来校正的平整度向量。
13.根据权利要求11所述的用于测量平整度的系统(19)，其中所述平整辊(18)的所述主体(20)是金属的，并且包括中心凹部(46)，所述检测单元(21)至少部分地容纳在所述中心凹部(46)中。
14.一种轧制作业线(1)，包括根据权利要求11所述的用于测量平整度的系统(19)。
CN201980025623.5A 2018-02-22 2019-02-19 平整辊、用于测量平整度的系统和相关的轧制作业线 Active CN112041097B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1851553A FR3077999B1 (fr) 2018-02-22 2018-02-22 Rouleau de planeite, systeme de mesure de planeite et ligne d'operations de laminage associes
FR1851553 2018-02-22
PCT/FR2019/050368 WO2019162606A1 (fr) 2018-02-22 2019-02-19 Rouleau de planéite, système de mesure de planéite et ligne d'opérations de laminage associes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112041097A CN112041097A (zh) 2020-12-04
CN112041097B true CN112041097B (zh) 2022-08-12

Family

ID=62222914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980025623.5A Active CN112041097B (zh) 2018-02-22 2019-02-19 平整辊、用于测量平整度的系统和相关的轧制作业线

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20210078060A1 (zh)
EP (1) EP3755476B1 (zh)
JP (1) JP7300458B2 (zh)
KR (1) KR102654901B1 (zh)
CN (1) CN112041097B (zh)
BR (1) BR112020017137A2 (zh)
CA (1) CA3091303A1 (zh)
ES (1) ES2916387T3 (zh)
FR (1) FR3077999B1 (zh)
MX (1) MX2020008543A (zh)
PL (1) PL3755476T3 (zh)
WO (1) WO2019162606A1 (zh)
ZA (1) ZA202005101B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111232557B (zh) * 2020-01-09 2020-11-24 中国矿业大学 一种基于光纤传感的分布式刮板输送机工作面直线度检测装置及方法
CN111804737B (zh) * 2020-07-07 2022-09-16 杭州传感器有限公司 一种应变式板形仪
JP2024025314A (ja) * 2022-08-12 2024-02-26 株式会社神戸製鋼所 センサローラユニット

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356714A (en) * 1979-10-26 1982-11-02 Secim Apparatus for detecting faults in the inherent flatness of a stretched strip in movement
US5629487A (en) * 1992-10-30 1997-05-13 Betriebsforschungsinstitut Vdeh Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh Deflecting roller for sensing the distribution of stress along the roller
EP0940662A1 (fr) * 1998-03-06 1999-09-08 Schneider Electric Industries SA Sonde à fibres optiques
CN1342883A (zh) * 2000-07-20 2002-04-03 韦克莱奇姆公司 用于连续测量施加到带材上的应力分布的测量辊
CN1388354A (zh) * 2001-04-10 2003-01-01 威艾克莱斯姆公司 用于检测不平度缺陷的方法
CN1657192A (zh) * 2004-02-20 2005-08-24 矿山机械和轧钢机械制造有限公司 用于确定带特别是钢带和金属带中表面均匀度误差的方法及表面均匀度测量辊
EP1752231A2 (de) * 2005-08-09 2007-02-14 ACHENBACH BUSCHHÜTTEN GmbH Messrolle zur Messung der Bandzugspannung und/oder der Bandtemperatur über die Bandbreite für eine Bandplanheitsregelung beim Walzen von Bandmaterial
CN101618403A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 矿山机械和轧钢机械制造有限公司 用于确定带材的平面度误差的平面度测量辊和方法
CN103270401A (zh) * 2010-12-22 2013-08-28 基斯特勒控股公司 在轧制过程中测量金属箔带或钢板带材的力传感器系统和方法
CN105522005A (zh) * 2014-10-16 2016-04-27 矿山机械和轧钢机械制造有限公司 具有沿带材运行方向的测量柱的平整度测量辊
CN113382809A (zh) * 2018-12-11 2021-09-10 Vdeh-应用研究院有限公司 用于确定经由测量辊子引导的带状物的特性的测量辊子

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5533227Y2 (zh) * 1974-08-26 1980-08-07
EP0241280A3 (en) * 1986-04-10 1990-04-11 DAVY McKEE (SHEFFIELD) LIMITED A roll for use in determining the shape of metal strip
JPS6469902A (en) * 1987-09-11 1989-03-15 Nippon Steel Corp Method for detecting shape of thin metal strip like plate
JPH0748057B2 (ja) * 1989-07-28 1995-05-24 株式会社神戸製鋼所 形状検出用ロール
SE0100699D0 (sv) * 2001-03-01 2001-03-01 Abb Ab A method and a device for determining the wrap angle
US20050285059A1 (en) * 2004-06-24 2005-12-29 Gerber Terry L Apparatus and a method for detecting flatness defects of a web moving over a roller assembly
JP2007155678A (ja) 2005-12-08 2007-06-21 Kobe Steel Ltd 形状検出装置
EP2447198B1 (en) * 2010-10-27 2015-12-23 Abb Ab Roll arrangement

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356714A (en) * 1979-10-26 1982-11-02 Secim Apparatus for detecting faults in the inherent flatness of a stretched strip in movement
US5629487A (en) * 1992-10-30 1997-05-13 Betriebsforschungsinstitut Vdeh Institut Fur Angewandte Forschung Gmbh Deflecting roller for sensing the distribution of stress along the roller
EP0940662A1 (fr) * 1998-03-06 1999-09-08 Schneider Electric Industries SA Sonde à fibres optiques
CN1342883A (zh) * 2000-07-20 2002-04-03 韦克莱奇姆公司 用于连续测量施加到带材上的应力分布的测量辊
CN1388354A (zh) * 2001-04-10 2003-01-01 威艾克莱斯姆公司 用于检测不平度缺陷的方法
CN1657192A (zh) * 2004-02-20 2005-08-24 矿山机械和轧钢机械制造有限公司 用于确定带特别是钢带和金属带中表面均匀度误差的方法及表面均匀度测量辊
EP1752231A2 (de) * 2005-08-09 2007-02-14 ACHENBACH BUSCHHÜTTEN GmbH Messrolle zur Messung der Bandzugspannung und/oder der Bandtemperatur über die Bandbreite für eine Bandplanheitsregelung beim Walzen von Bandmaterial
CN101618403A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 矿山机械和轧钢机械制造有限公司 用于确定带材的平面度误差的平面度测量辊和方法
CN103270401A (zh) * 2010-12-22 2013-08-28 基斯特勒控股公司 在轧制过程中测量金属箔带或钢板带材的力传感器系统和方法
CN105522005A (zh) * 2014-10-16 2016-04-27 矿山机械和轧钢机械制造有限公司 具有沿带材运行方向的测量柱的平整度测量辊
CN113382809A (zh) * 2018-12-11 2021-09-10 Vdeh-应用研究院有限公司 用于确定经由测量辊子引导的带状物的特性的测量辊子

Also Published As

Publication number Publication date
JP7300458B2 (ja) 2023-06-29
ZA202005101B (en) 2021-09-29
FR3077999A1 (fr) 2019-08-23
EP3755476B1 (fr) 2022-03-16
JP2021514844A (ja) 2021-06-17
WO2019162606A1 (fr) 2019-08-29
FR3077999B1 (fr) 2020-03-20
KR20200122372A (ko) 2020-10-27
MX2020008543A (es) 2020-11-25
ES2916387T3 (es) 2022-06-30
CA3091303A1 (fr) 2019-08-29
EP3755476A1 (fr) 2020-12-30
KR102654901B1 (ko) 2024-04-04
US20210078060A1 (en) 2021-03-18
PL3755476T3 (pl) 2022-07-18
BR112020017137A2 (pt) 2021-02-02
CN112041097A (zh) 2020-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112041097B (zh) 平整辊、用于测量平整度的系统和相关的轧制作业线
US6910376B2 (en) Measurement method and system in the manufacture of paper or paperboard
US6606919B2 (en) Flatness measuring roller
US4939936A (en) Shapemeter
US20050285059A1 (en) Apparatus and a method for detecting flatness defects of a web moving over a roller assembly
CA2577765A1 (en) Method of and installation for precise positioning of a number of cooperating cylinder or roller elements
EP1870174B1 (en) Automatic control method of roll type pipe correction machine
US4024755A (en) Deflector roll for measuring and checking the flatness of sheet metal stretched in motion
CN113365748B (zh) 用于确定经由测量辊子引导的带状物的特性的方法
KR100221696B1 (ko) 연속제조된 스트립의 평활도 측정롤러
CN102132129A (zh) 光纤干涉仪及用于确定光纤干涉仪的光纤线圈内部的物理状态参数的方法
US6212960B1 (en) Apparatus for measuring the flatness of a strip in movement
JP5638312B2 (ja) 内輪へのひずみセンサ内蔵型転がり軸受の荷重分布測定方法及びその装置
FI114162B (fi) Menetelmä ja järjestelmä rainan paksuuden säätämiseksi sekä menetelmä kalanteroinnin seuraamiseksi
Inaudi Coherence multiplexing of in-line displacement and temperature sensors
KR101307584B1 (ko) 예인장력 조절기를 구비하고 광섬유 격자센서를 이용한 가속도계
WO1987005836A1 (en) Shapemeter
JP2008272797A (ja) 圧延機ワークロールのロールギャップ測定装置
Sheng et al. 360$^{\circ} $ Rotation Sensor Using a Chirped Fiber Grating
CA1283533C (en) Shapemeter
CN117940736A (zh) 矫平机校准装置
Magne et al. New shapemeter roll technology based on Fiber Bragg Grating technology for on-line flatness monitoring of thin cold rolled metal sheets
GB2393244A (en) Apparatus and a method for detect flatness defects in a web moing over a roller assembly
WO2003078729A1 (en) Method for determining a line force and for distributing constant line force between two rotating rolls
ITMI992731A1 (it) Sistema di controllo dello spessore di un nastro per laminatoi

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant