CN114354968A - 一种轧辊转速测量方法及信息统计系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轧辊转速测量方法，包括包括以下步骤：步骤一，信息采集，在轧辊的外侧安装加速度传感器，在轧辊转动时加速度传感器对轧辊数据采集；步骤二，信息计算；步骤三，信息纠偏，在实际采集到的加速度波形，由于震动等影响，并不是每一个波形都是完整的，不完整的波形会由于判断不出正玄波的由波峰到波谷的变化而漏记一圈，这样会大大影响角速度的精度，通过统计出一秒内总的圈数(完整正玄波波形的个数)，用加速度传感器测量速度的方案，不但尽可能少改动动轧辊和轧机系统(仅仅在轧辊的端面开一个凹槽，然后把传感器内嵌进去)，而且可以大大降低设备的成本，同时转速的采集精度也能满足误差小于1％的实际需求。
Description
技术领域
本发明涉及轧辊转速测量技术领域，具体为一种轧辊转速测量方法及信息统计系统。
背景技术
一般来说，传统的转速测量用的传感器的类别可分为磁电式、光电式、霍尔式等；按传感器的安装方式来分：接触式和非接触式。接触式测量需要传感器与被测旋转轴进行物理连接，这种需要物理连接的方式不适合轧辊行业的现场使用环境，因为物理的连接需要对现场设备进行改造，难度极大。
对于磁电式传感器，电机转动部分需固定一块磁铁；对光电式传感器，转动轴上需固定一圆盘，圆盘上可有通光槽，在圆盘两侧设置发光元件和受光元件；对霍尔式传感器，电机转动部分需固定一块磁铁，在磁铁运动轨迹的圆周外缘设一霍尔开关；采用这些传感器都需要，对轧辊或者电机进行相对复杂的改造，造成设备改造成本较高，不符合轧辊行业的使用要求。为此，我们提出一种轧辊转速测量方法及信息统计系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轧辊转速测量方法及信息统计系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轧辊转速测量方法，包括以下步骤：
步骤一，信息采集，在轧辊的外侧安装加速度传感器，在轧辊转动时加速度传感器对轧辊数据采集；
步骤二，信息计算；
步骤三，信息纠偏，在实际采集到的加速度波形，由于震动等影响，并不是每一个波形都是完整的，不完整的波形会由于判断不出正玄波的由波峰到波谷的变化而漏记一圈，这样会大大影响角速度的精度，通过统计出一秒内总的圈数(完整正玄波波形的个数)，同时统计完整波形内包含的采样点的个数，进而使用公式纠偏；
步骤四，得到数据，可以直接得到轧辊的转速。
优选的，在步骤一中，在轧辊转动时，至少一个轴的加速度会有周期性的变化，加速度变化类似正玄波，采样得到的加速度数据会由0->波峰值->0->波谷值->0，呈现接近正玄波的周期性变化特征。
优选的，采集加速度的频率是200Hz(每秒采集200个采样点加速度数据)。
优选的，在步骤二中，可以统计波峰波谷的个数得到加速度正玄波变化的波形个数，每一个波形代表转动一圈，通过圈数和时间的关系，可以计算得到转动的角速度。
优选的，在步骤三中公式为，实际圈数＝200*(完整波形个数)(完整波形对应的采样点数)，可以计算出1秒内轧辊转动的圈数。
一种应用于轧辊转速测量方法的信息统计系统，包括用于设定空转、轧制时的转速范围的软件应用平台，软件平台得到轧辊轧制过程中的轧制节奏、轧制过程中的咬钢\吐钢的次数(次数为轧制的块数)、轧制的吨数、轧辊预警、异常停机。
优选的，分析异常停机的频率和当前各种钢铁生产工艺参数的关系，可以为钢铁生产工艺的改进提供参考依据。
优选的，异常停机频率，作为生产班组绩效的判定依据。
本发明至少具备以下有益效果：
用加速度传感器测量速度的方案，不但尽可能少改动动轧辊和轧机系统(仅仅在轧辊的端面开一个凹槽，然后把传感器内嵌进去)，而且可以大大降低设备的成本，同时转速的采集精度也能满足误差小于1％的实际需求。
附图说明
图1为本发明加速度波形图；
图2为本发明轧制节奏图；
图3为本发明异常停机轧制节奏图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：一种轧辊转速测量方法：
步骤一，信息采集，在轧辊的外侧安装加速度传感器，在轧辊转动时加速度传感器对轧辊数据采集，采集加速度的频率是200Hz(每秒采集200个采样点加速度数据)。；
步骤二，信息计算；
步骤三，信息纠偏，；
步骤四，得到数据。
传感器设备，包含有三轴加速度计，通过特定、专有的算法，计算出轧辊转动的速度，
采集轧辊上传感器的加速度值，包括X、Y以及Z三轴的加速度值。
在轧辊转动时，至少一个轴的加速度会有周期性的变化，加速度变化类似正玄波。
采样得到的加速度数据会由0->波峰值->0->波谷值->0，呈现接近正玄波的周期性变化特征，通过这些特征，可以统计波峰波谷的个数得到加速度正玄波变化的波形个数，每一个波形代表转动一圈，通过圈数和时间的关系，可以得到转动的角速度。
在实际采集到的加速度波形，由于震动等影响，并不是每一个波形都是完整的，不完整的波形会由于判断不出正玄波的由波峰到波谷的变化而漏记一圈，这样会大大影响角速度的精度，如图1所示。
通过算法的改善，可以大大提高精度：统计出一秒内总的圈数(完整正玄波波形的个数)，同时统计完整波形内包含的采样点的个数，通过公式，实际圈数＝200*(完整波形个数)(完整波形对应的采样点数)，可以计算出1秒内轧辊转动的圈数。例如，一秒内，统计出的正玄波为10个，统计到的圈数为10圈，同时记录的采样点数量为180个，那么实际的圈数＝200*10180＝11.1圈，也就是角速度为11.1圈/秒。
采用加速度传感器测量速度的方案，不但尽可能少改动动轧辊和轧机系统(仅仅在轧辊的端面开一个凹槽，然后把传感器内嵌进去)，而且可以大大降低设备的成本，同时转速的采集精度也能满足误差小于1％的实际需求。
一种应用于轧辊转速测量方法的信息统计系统，包括
通过测量得到(见上面的方法)角速度，可以在软件应用平台设定空转、轧制时的转速范围，软件平台可以生成轧辊轧制过程中的轧制节奏图，如图2所示。
通过软件统计可以到轧制过程中的咬钢\吐钢的次数，这个次数就是轧制的块数。
根据每次钢铁生产的规程，我们软件平台会得到每块该批次所生产钢铁的厚度、宽度、密度等数据，这样可以计算出轧制的吨数。
可以统计出每个班组所生产的块数、吨数等生产数据，为班组绩效、市场销售提供数据支撑。
还可以得到每个轧辊从入库到当前所累计的生产块数、吨数的生产数据，根据累计的生产数据，以及该型号轧辊可生产数据的经验值，可以知道该轧辊是否处于临近报废阶段，进行报废预警。
轧制过程过程中，由于设备故障等原因，会造成轧机的异常停机，异常停机时，会体现在轧制节奏图上，如图3所示。
通过分析异常停机的频率和当前各种钢铁生产工艺参数的关系，可以为钢铁生产工艺的改进提供参考依据。
异常停机频率，也可以作为生产班组绩效的判定依据。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种轧辊转速测量方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，信息采集，在轧辊的外侧安装加速度传感器，在轧辊转动时加速度传感器对轧辊数据采集；
步骤二，信息计算；
步骤三，信息纠偏，在实际采集到的加速度波形，由于震动等影响，并不是每一个波形都是完整的，不完整的波形会由于判断不出正玄波的由波峰到波谷的变化而漏记一圈，这样会大大影响角速度的精度，通过统计出一秒内总的圈数(完整正玄波波形的个数)，同时统计完整波形内包含的采样点的个数，进而使用公式纠偏；
步骤四，得到数据，可以直接得到轧辊的转速。
2.根据权利要求1所述的一种轧辊转速测量方法，其特征在于：在步骤一中，在轧辊转动时，至少一个轴的加速度会有周期性的变化，加速度变化类似正玄波，采样得到的加速度数据会由0->波峰值->0->波谷值->0，呈现接近正玄波的周期性变化特征。
3.根据权利要求2所述的一种轧辊转速测量方法，其特征在于：采集加速度的频率是200Hz(每秒采集200个采样点加速度数据)。
4.根据权利要求3所述的一种轧辊转速测量方法，其特征在于：在步骤二中，可以统计波峰波谷的个数得到加速度正玄波变化的波形个数，每一个波形代表转动一圈，通过圈数和时间的关系，可以计算得到转动的角速度。
5.根据权利要求4所述的一种轧辊转速测量方法，其特征在于：在步骤三中公式为，实际圈数＝200*(完整波形个数)(完整波形对应的采样点数)，可以计算出1秒内轧辊转动的圈数。
6.一种应用于权利要求1中轧辊转速测量方法的信息统计系统，其特征在于：包括用于设定空转、轧制时的转速范围的软件应用平台，软件平台得到轧辊轧制过程中的轧制节奏、轧制过程中的咬钢\吐钢的次数(次数为轧制的块数)、轧制的吨数、轧辊预警、异常停机。
7.根据权利要求6所述的一种应用于轧辊转速测量方法的信息统计系统，其特征在于：分析异常停机的频率和当前各种钢铁生产工艺参数的关系，可以为钢铁生产工艺的改进提供参考依据。
8.根据权利要求6所述的一种应用于轧辊转速测量方法的信息统计系统，其特征在于：异常停机频率，作为生产班组绩效的判定依据。
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