CN115463977A - 一种轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法，所述方法包括使用测厚仪连续测量当前金属板材的厚度，使用边缘降仪连续测量当前金属板材的厚度，并将测厚仪测量厚度的平均值与边缘降仪测量厚度的平均值作差的绝对值与乘以厚度精度常数δ的当前测量值进行比较，以验证测厚仪的测量是否准确可靠。本发明创造性地将测量精度高但稳定性差的边缘降仪纳入了轧机测厚系统，利用边缘降仪和测厚仪测量值的比较来判定当前测厚系统中测厚仪的测量是否准确，以验证测厚仪在使用周期内的测量精度是否符合要求，从而避免在一个校正周期内测厚仪仍然可能出现的零漂和测量误差现象而不被发现，提高轧机测厚系统的控制精度。

Description

一种轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法
技术领域
本发明涉及轧机控制技术领域，尤其是涉及一种轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法。
背景技术
厚度是金属加工的重要质量指标之一，厚度自动控制是现代金属轧制生产中不可缺少的重要组成部分。厚度自动控制是通过测厚仪或传感器(如辊缝仪等)对金属实际轧出厚度连续地进行测量，并根据实际测量值与给定值相比较后的偏差信号，借助于闭环控制回路和装置，经过计算机的功能程序，改变轧机的压下位置、张力或轧制速度，把厚度控制在允许偏差范围内的方法。一个厚度自动控制(AGC)系统由3部分组成:厚度的检测部分，厚度自动控制装置，执行机构。厚度控制系统能否精确地进行控制，首先取决于一次信号的检测，因此，测厚仪的测量精度和测量稳定性对整台轧机的厚度控制而言是非常重要的。
目前，冷轧带钢生产中比较常用的测厚仪为非接触式(X射线或γ射线)测厚仪，其工作原理是由射线源放射的光子通过被测物质时与物质发生相互作用，一部分发生散射、一部分被物质吸收、一部分透过物质，可以通过测量透过被测物前后的辐射强度变化来确定被测物的厚度。但是，在厚度测量过程中，轧机内产生的油雾、乳化液等都有可能污染测厚仪的射源窗口。此外，测厚仪自身的零位漂移(零漂)也会导致厚度测量产生偏差，影响轧机的厚度控制精度。
为解决上述问题，需要定期对测厚仪进行校正，每隔一定的时间段(以冷连轧机为例，一般为8小时)，将测厚仪退出轧制线，清洁测厚仪射源窗口并零位校正，再重新投入使用。
同时，现代化的冷连轧机，尤其是硅钢轧机上，还装备有另一种厚度测量设备——边缘降仪，主要用于测量带钢两侧的边部减薄。边缘降仪的工作原理与非接触式测厚仪基本相同，两者的区别在于，边缘降仪能够根据钢种不同的成分，自动计算出合金补偿系数并对测量结果进行补偿。因此，边缘降仪的厚度测量准确性要高于普通测厚仪。但边缘降仪不能用于轧机的厚度控制，原因是边缘降仪的合金补偿系数会根据钢种成分的变化而动态调整，若长时间参与轧机的反馈控制，会导致轧制参数频繁、剧烈的波动，对轧机来说，轧制稳定性无法得到保障。
为保障轧机厚度控制系统的稳定性，测厚仪不可能频繁退出轧线进行校正；而定期校正又难以保证测厚仪在周期内的测量精度始终符合要求；以冷连轧机为例，虽然其末机架出口一般均配备两台测厚仪，但其校正仍为定期校正(一般两台测厚仪间的切换时间为8小时)，在整个使用周期内，由于没有相应的参考标准，即使射源被污染或零位偏移也较难发现，导致产品厚度精度无法得到保证。
为此，有必要提供一种轧机测厚系统的可靠性验证方法，以验证测厚仪在使用周期内的测量精度是否符合要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，提出一种轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法。
本发明采用的技术方案如下：
一种轧机测厚系统的可靠性验证方法，所述方法包括：
(1)使用测厚仪连续测量当前金属板材的厚度，并收集连续10个测量点的厚度值H1～H10，不断将厚度值传输给过程机；
(2)使用边缘降仪连续测量当前金属板材的厚度，并收集连续10个测量点的厚度值h1～h10，不断将厚度值传输给过程机；
(3)在过程机中进行如下逻辑判定：
a)计算H1～H10的平均值H平均，计算h1～h10的平均值h平均；
b)在过程机中预设轧机的厚度精度常数δ；
c)判断│H平均-h平均│与δH10的大小关系，
若│H平均-h平均│≤δH10，过程机认为当前测厚仪工作状态正常，
若│H平均-h平均│＞δH10，过程机认为当前测厚仪测量误差超出标准。
进一步地，所述δ为百分比常数，可以根据不同机组对产品厚度精度的要求进行调整。
进一步地，所述δ的值为0.1％～1％之间的任意值。
本发明的有益效果是：
本发明创造性地将测量精度高但稳定性差的边缘降仪纳入了轧机测厚系统，利用边缘降仪和测厚仪测量值的比较来判定当前测厚系统中测厚仪的测量是否准确，以验证测厚仪在使用周期内的测量精度是否符合要求，从而避免在一个校正周期内测厚仪仍然可能出现的零漂和测量误差现象而不被发现，提高轧机测厚系统的控制精度。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但不应构成对本发明的限制。在附图中，
图1：本发明所述的轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法的流程图；
图2：本发明所述的轧机测厚系统的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
请参照图1和2所示，本发明公开一种轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法，所述方法包括：
(1)使用测厚仪连续测量当前金属板材的厚度，并收集连续10个测量点的厚度值H1～H10，不断将厚度值传输给过程机；
(2)使用边缘降仪连续测量当前金属板材的厚度，并收集连续10个测量点的厚度值h1～h10，不断将厚度值传输给过程机；
(3)在过程机中进行如下逻辑判定：
a)计算H1～H10的平均值H平均，计算h1～h10的平均值h平均；
b)在过程机中预设轧机的厚度精度常数δ，所述δ为百分比常数，可以根据不同机组对产品厚度精度的要求进行调整，优选的，所述δ的值为0.1％～1％之间的任意值，
c)判断│H平均-h平均│与δH10的大小关系，
若│H平均-h平均│≤δH10，过程机认为当前测厚仪工作状态正常，此时过程机会将测厚仪测量值作为轧机厚度控制的依据，
若│H平均-h平均│＞δH10，过程机认为当前测厚仪测量误差超出标准，则在当前卷焊缝剪切时由当前使用测厚仪切换至备用测厚仪，当前测厚仪退出进行校正并在操作终端画面上给出信息提示。
需要说明的是，所述测厚仪连续测量金属板材厚度的连续间隔可由用户自行设定，所述边缘降仪连续测量金属板材厚度的连续间隔应与所述测厚仪连续测量金属板材厚度的连续间隔异步相等，以尽量保证测厚仪边缘降仪每次测量的位置基本相同。
可以理解的是，根据生产要求，测厚仪在轧机测厚系统正常生产时用于监测板材厚度并进行控制已有设定的连续测量时间间隔，本方法的所述连续间隔只需直接沿用实际生产时的测量间隔即可，即本方法用于实际生产过程中进行在线监控测厚仪的可靠性时，只需直接选用生产过程中测厚仪连续测量的十个测量数据即可。
另外，本方法用于实际生产过程中可做到实时在线监控测厚仪的可靠性，做到对测厚仪的每一次测量都进行验证，即过程机只需将测厚仪的下一次测量加入，并去掉头一次判断使用的H1即可，从而获得一组新的验证数据；同理，所述边缘降仪也采用相同的方法获得一组新的验证数据，最终完成下一次校验。
本方法将测量精度高但稳定性差的边缘降仪纳入了轧机测厚系统，利用边缘降仪和测厚仪测量值的比较来判定当前测厚系统中测厚仪的测量是否准确，以验证测厚仪在使用周期内的测量精度是否符合要求，从而避免在一个校正周期内测厚仪仍然可能出现的零漂和测量误差现象而不被发现，提高轧机测厚系统的控制精度。
本方法的具体实施应用一：
设定轧机的厚度精度常数δ为0.6％；
使用测厚仪测量当前金属板材的厚度，连续10个点的厚度测量均值为0.501mm，且H10测量值为0.500mm；
使用边缘降仪测量当前金属板材的厚度，连续10个点的厚度测量均值为0.496mm；
在过程机中对测厚仪、边缘降仪采集的厚度数据用逻辑判定公式进行计算：
H平均＝0.501mm，h平均＝0.496mm
│0.501mm-0.496mm│＝0.005mm
0.005mm＞0.6％×0.500mm，过程机判定当前测厚仪厚度测量异常，在当前卷过焊缝剪切时，由当前使用测厚仪切换至备用测厚仪，当前使用测厚仪退出轧线进行校正。
备用测厚仪切换上线后，开始重新计算H1～H10及h1～h10，过程机重新开始逻辑判定。
本方法的具体实施应用二：
轧机的厚度精度常数δ为0.8％；
使用测厚仪测量当前金属板材的厚度，连续10个点的厚度测量均值为0.852mm，且H10测量值为0.850mm；
使用边缘降仪测量当前金属板材的厚度，连续10个点的厚度测量均值为0.854mm；
在过程机中对测厚仪、边缘降仪采集的厚度数据用逻辑判定公式进行计算：
H平均＝0.852mm，h平均＝0.854mm
│0.852mm-0.854mm│＝0.002mm
0.002mm＜0.8％×0.850mm，过程机判定当前测厚仪厚度测量正常，继续进行循环逻辑判定。
只要不违背本发明创造的思想，对本发明的各种不同实施例进行任意组合，均应当视为本发明公开的内容；在本发明的技术构思范围内，对技术方案进行多种简单的变型及不同实施例进行的不违背本发明创造的思想的任意组合，均应在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法，其特征在于，所述方法包括：
(1)使用测厚仪连续测量当前金属板材的厚度，并收集连续10个测量点的厚度值H1～H10，不断将厚度值传输给过程机；
(2)使用边缘降仪连续测量当前金属板材的厚度，并收集连续10个测量点的厚度值h1～h10，不断将厚度值传输给过程机；
(3)在过程机中进行如下逻辑判定：
a)计算H1～H10的平均值H平均，计算h1～h10的平均值h平均；
b)在过程机中预设轧机的厚度精度常数δ；
c)判断│H平均-h平均│与δH10的大小关系，
若│H平均-h平均│≤δH10，过程机认为当前测厚仪工作状态正常，
若│H平均-h平均│＞δH10，过程机认为当前测厚仪测量误差超出标准。
2.如权利要求1所述的一种轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法，其特征在于，所述δ为百分比常数，可以根据不同机组对产品厚度精度的要求进行调整。
3.如权利要求2所述的一种轧机测厚系统中测厚仪的可靠性验证方法，其特征在于，所述δ的值为0.1％～1％之间的任意值。
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