RU2119643C1 - Способ определения плоскостности движущейся полосы материала - Google Patents
Способ определения плоскостности движущейся полосы материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119643C1 RU2119643C1 RU97109634A RU97109634A RU2119643C1 RU 2119643 C1 RU2119643 C1 RU 2119643C1 RU 97109634 A RU97109634 A RU 97109634A RU 97109634 A RU97109634 A RU 97109634A RU 2119643 C1 RU2119643 C1 RU 2119643C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- strip
- measuring device
- allocated
- plane tangent
- longitudinal section
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
Способ определения плоскостности движущейся полосы материала относится к областям металлургии, производства материалов и может быть использовано преимущественно в листопрокатных технологиях. Способ определения плоскостности движущейся полосы материала основан на измерении угла, образованного линиями пересечения плоскости, касательной к поверхности полосы в точке измерения, и плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, с плоскостью, проходящей через точку измерения и расположенной вдоль направления перемещения полосы перпендикулярно к плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, причем относительные удлинения ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, вычисляют из условия:
где
удлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, относительно проекции указанного участка на плоскость, касательную к опорным элементам, по которым перемещается полоса (m = 1, 2, 3, ...);
N - число измерений, участвующих в усреднении;
γm,i - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i-ом измерении, (i = 1, 2, 3);
γm,i+1 - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i + 1-ом измерении;
βm - относительное удлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством;
удлинение наиболее короткого ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, относительно проекции указанного участка на плоскость, касательную к опорным элементам, по которым перемещается полоса.
где
N - число измерений, участвующих в усреднении;
γm,i - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i-ом измерении, (i = 1, 2, 3);
γm,i+1 - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i + 1-ом измерении;
βm - относительное удлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством;
Изобретение позволяет повысить точность измерения, в т.ч. в условиях сильной вибрации. 2 ил.
Description
Изобретение относится к областям металлургии, производства материалов и может быть использовано преимущественно в листопрокатных технологиях.
Одним из принятых параметров, характеризующих плоскостность полосы материала, является поперечное (по ширине полосы) распределение относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством.
Известен способ определения плоскостности движущейся полосы материала, основанный на измерении поперечного распределения относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, при котором производится измерение растягивающих напряжений в указанных участках с помощью различных контактных датчиков (заявка Японии N 56-51563, кл. МПК G 01 B 7/34, G 01 L 5/10, G 01 B 7/00, опубл. 1981; заявка Японии N 54-10872, кл. МПК G 01 B 7/34, опубл. 1979). По растягивающим напряжениям можно вычислить относительные удлинения ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством. Главным недостатком указанного способа является контактный метод измерения, что, в ряде случаев, особенно при горячей прокатке стальной полосы, встречает значительные технические трудности.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ определения плоскостности движущейся полосы материала, приведенный в описании измерителя плоскостности для горячей прокатки (Flatness Gauge for Hot Strip Mills, фирма Mitsubishi Electric, Япония, проспект SEG 317-A / ROD, 1985). Этот способ основан на измерении поперечного распределения относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, при котором, с большой частотой повторения, производится измерение высоты поверхности указанных участков относительно плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, а также измерение скорости движения полосы, с последующим вычислением длин ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, и соответственно, относительных удлинений указанных участков, из условия:
где
Lm - длина m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, (m=1,2,3...);
N - число измерений, участвующих в усреднении;
hm,i - высота поверхности полосы относительно плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, в i-ом измерении, (i= 1,2,3...);
hm,i+1 - высота поверхности полосы относительно плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, в i+1-ом измерении, (i= 1,2,3...);
Vi - средняя скорость движения полосы в интервале времени ti+1-ti;
ti - момент i-го измерения;
ti+1 - момент i+1-го измерения;
βm - - относительное удлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, (m=1,2,3...);
Lmin - длина наиболее короткого ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством.
где
Lm - длина m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, (m=1,2,3...);
N - число измерений, участвующих в усреднении;
hm,i - высота поверхности полосы относительно плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, в i-ом измерении, (i= 1,2,3...);
hm,i+1 - высота поверхности полосы относительно плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, в i+1-ом измерении, (i= 1,2,3...);
Vi - средняя скорость движения полосы в интервале времени ti+1-ti;
ti - момент i-го измерения;
ti+1 - момент i+1-го измерения;
βm - - относительное удлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, (m=1,2,3...);
Lmin - длина наиболее короткого ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством.
В приведенном выше условии разность моментов (i+1)-го и i-го измерений является величиной, известной и определяемой техническими характеристиками устройства. Скорость движения полосы в процессе прокатки является величиной практически постоянной, однако, знание ее с хорошей точностью необходимо для вычисления относительных удлинений в соответствии с указанным способом.
В рассматриваемом устройстве используются несколько лазерных источников света и телевизионных регистраторов (для каждого ленточного продольного участка своя пара), обеспечивающих измерение высоты с помощью метода оптической триангуляции. При этом предполагается, что в момент ti+1 высота участка полосы, измеренная в момент ti, не изменилась.
Однако, при движении полосы по рольгангу последняя испытывает вибрации, что вносит, из-за невыполнения указанного выше предположения, значительные погрешности в измерения разности высот и, соответственно, относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством. Для уменьшения влияния этого фактора требуются дополнительные специальные меры, например, измерение скорости вертикального перемещения полосы из-за вибрации или использование методов фильтрации, что резко уменьшает быстродействие измерительной системы и снижает эффективность ее применения. Кроме того, необходимость измерения скорости движения полосы требует применения соответствующих устройств и вносит свою ошибку в погрешность измерений относительных удлинений ленточных продольных участков полосы.
Технический результат заявляемого способа заключается в повышении точности измерения относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, в условиях сильной вибрации полосы.
Для достижения технического результата в предлагаемом способе, основанном на измерении поперечного распределения относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, измеряют угол, образованный линиями пересечения плоскости, касательной к поверхности полосы в точке измерения, и плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, с плоскостью, проходящей через точку измерения и расположенной вдоль направления перемещения полосы перпендикулярно к плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, а относительные удлинения ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, вычисляют из условия:
где
удлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, относительно проекции указанного участка на плоскость, касательную к опорным элементам, по которым перемещается полоса, (m=1,2,3...);
N - число измерений, участвующих в усреднении;
γm,i - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i-ом измерении, (i=1,2,3... );
γm,i+1 - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i+1-ом измерении;
βm - относительное удлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством;
удлинение наиболее короткого ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, относительно проекции указанного участка на плоскость, касательную к опорным элементам, по которым перемещается полоса.
где
N - число измерений, участвующих в усреднении;
γm,i - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i-ом измерении, (i=1,2,3... );
γm,i+1 - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i+1-ом измерении;
βm - относительное удлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством;
На фиг. 1 приведена графическая иллюстрация нахождения искомого угла; на фиг. 2 - геометрия измерения искомого угла для отдельной пары излучатель-детектор, и, соответственно, отдельного ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством,
где
1 - искомый угол;
2 - плоскость, касательная к поверхности полосы в точке измерения;
3 - поверхность движущейся полосы материала;
4 - точка измерения;
5 - плоскость, касательная к опорным элементам, по которым перемещается полоса;
6 - плоскость, проходящая через точку измерения и расположенная вдоль направления перемещения полосы перпендикулярно к плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса;
7 - угол наклона светового луча лазерного излучателя относительно плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса;
8 - падающий луч;
9 - отраженный от полосы луч;
10 - угол между падающим и отраженным лучами;
11 - нормаль к плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса;
12 - нормаль к плоскости, касательной к поверхности полосы в точке измерения.
где
1 - искомый угол;
2 - плоскость, касательная к поверхности полосы в точке измерения;
3 - поверхность движущейся полосы материала;
4 - точка измерения;
5 - плоскость, касательная к опорным элементам, по которым перемещается полоса;
6 - плоскость, проходящая через точку измерения и расположенная вдоль направления перемещения полосы перпендикулярно к плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса;
7 - угол наклона светового луча лазерного излучателя относительно плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса;
8 - падающий луч;
9 - отраженный от полосы луч;
10 - угол между падающим и отраженным лучами;
11 - нормаль к плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса;
12 - нормаль к плоскости, касательной к поверхности полосы в точке измерения.
Способ определения плоскостности движущейся полосы материала, основанный на измерении поперечного распределения относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, рассмотрим на одном из возможных вариантов измерения искомых углов.
Над поверхностью 3 (фиг. 1) движущейся полосы материала под некоторыми углами к плоскости 5, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, располагают несколько лазерных излучателей и соответствующих им позиционно-чувствительных детекторов.
Измерения искомых углов 1 производят с большой частотой повторения. Искомый угол 1 образован линиями пересечения плоскостей 2 и 5 с плоскостью 6.
Из рассмотрения геометрии измерения (фиг. 2) следует, что в сечении плоскости 6 искомый угол 1 равен углу, образованному нормалью 11 к плоскости 5, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, и нормалью 12 к плоскости 2, касательной к поверхности полосы в точке измерения 4, и связанному с углами 7 и 10 зависимостью:
где
γm,i - искомый угол 1 для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i-ом измерении, (i=1,2,3...);
θm,i - угол 10 между падающим и отраженным лучами;
α - угол 7 наклона светового луча лазерного излучателя относительно плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса.
где
γm,i - искомый угол 1 для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i-ом измерении, (i=1,2,3...);
θm,i - угол 10 между падающим и отраженным лучами;
α - угол 7 наклона светового луча лазерного излучателя относительно плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса.
Следовательно, зная угол α, и измеряя угол θm,i между падающим и отраженным лучами 8 и 9, соответственно, с помощью позиционно-чувствительного детектора, можно определить, тем самым, и угол γm,i . При следующем измерении таким же образом определяют угол γm,i+1 , и так далее. После набора достаточного количества измерений, выполненных с большой частотой повторения, производят вычисление удлинения 
m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, относительно проекции указанного участка на плоскость, касательную к опорным элементам, по которым перемещается полоса, в соответствии с приведенным выше условием:
Из совокупности измеренных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, относительно проекций указанных участков на плоскость 5, касательную к опорным элементам, по которым перемещается полоса, выбирают наименьшее
соответствующее наиболее короткому ленточному продольному участку полосы, выделяемому измерительным устройством. Затем определяют относительное удлинение βm каждого из m указанных участков из условия:
получая, тем самым, поперечное распределение относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством. По поперечному распределению относительных удлинений указанных участков, сравнивая, например, их максимальные и минимальные значения, судят о плоскостности полосы.
Из совокупности измеренных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, относительно проекций указанных участков на плоскость 5, касательную к опорным элементам, по которым перемещается полоса, выбирают наименьшее
получая, тем самым, поперечное распределение относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством. По поперечному распределению относительных удлинений указанных участков, сравнивая, например, их максимальные и минимальные значения, судят о плоскостности полосы.
При данном способе вертикальные параллельные перемещения полосы, связанные с вибрацией, не влияют на измеряемый параметр - угол, что и позволяет обеспечить более высокую точность измерения относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, по сравнению с прототипом.
Кроме того, нет необходимости в измерении скорости движения полосы, поскольку скорость не входит в выражение для вычисления относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, а само поперечное распределение относительных удлинений соотносится с определенным временным интервалом, в течение которого были выполнены измерения, поскольку результат вычисления является количественной характеристикой технологического процесса прокатки, развивающегося в текущем времени.
В тех случаях, когда измерения служат для оценки качества полосы, необходимо, чтобы скорость движения полосы была приблизительно постоянной и известной. В этом случае соотнесение результатов измерения с конкретными участками полосы можно выполнить с достаточной точностью.
Claims (1)
- Способ определения плоскостности движущейся полосы материала, основанный на измерении поперечного распределения относительных удлинений ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, отличающийся тем, что измеряют угол, образованный линиями пересечения плоскости, касательной к поверхности полосы в точке измерения, и плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, с плоскостью, проходящей через точку измерения и расположенной вдоль направления перемещения полосы перпендикулярно к плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, а относительные удлинения ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством, вычисляют из условия:
гдеудлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, относительно проекции указанного участка на плоскость, касательную к опорным элементам, по которым перемещается полоса (m = 1, 2, 3 ...);
N - число измерений, участвующих в усреднении;
γm,i - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в i-ом измерении, (i = 1, 2, 3 ...);
γm,i+1 - искомый угол (в радианах) для m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, в (i + 1)-ом измерении;
βm - относительное удлинение m-го ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством;
удлинение наиболее короткого ленточного продольного участка полосы, выделяемого измерительным устройством, относительно проекции указанного участка на плоскость, касательную к опорным элементам, по которым перемещается полоса.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109634A RU2119643C1 (ru) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Способ определения плоскостности движущейся полосы материала |
| PCT/RU1998/000111 WO1998057118A1 (fr) | 1997-06-09 | 1998-04-16 | Procede permettant de determiner la regularite de la surface d'une bande de materiau en mouvement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97109634A RU2119643C1 (ru) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Способ определения плоскостности движущейся полосы материала |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2119643C1 true RU2119643C1 (ru) | 1998-09-27 |
| RU97109634A RU97109634A (ru) | 1999-02-20 |
Family
ID=20193976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97109634A RU2119643C1 (ru) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Способ определения плоскостности движущейся полосы материала |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2119643C1 (ru) |
| WO (1) | WO1998057118A1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621490C1 (ru) * | 2016-04-26 | 2017-06-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Нординкрафт Санкт-Петербург" | Способ измерения геометрических параметров стального листа, движущегося по рольгангу, и лазерная измерительная система для его осуществления |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111982016B (zh) * | 2020-08-27 | 2022-04-01 | 科锐特(辽宁)智能装备有限责任公司 | 一种二维三维一体化视觉检测传感器及其图像处理算法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3577773A (en) * | 1968-09-30 | 1971-05-04 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method and apparatus for measuring the percentage of elongation of metal strips |
| US3703097A (en) * | 1970-12-24 | 1972-11-21 | Kaiser Aluminium Chem Corp | Method and system for measuring sheet flatness |
| FR2595815B1 (fr) * | 1986-03-17 | 1991-04-26 | Clecim Sa | Procede et dispositif de reperage des defauts de planeite d'une tole |
-
1997
- 1997-06-09 RU RU97109634A patent/RU2119643C1/ru not_active IP Right Cessation
-
1998
- 1998-04-16 WO PCT/RU1998/000111 patent/WO1998057118A1/ru active Search and Examination
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Flatness Gauge fon hot Strip Mills. Фирма "Mitsubishi Electric". Проспект SEG 317-A/ROD, 1985. 2. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2621490C1 (ru) * | 2016-04-26 | 2017-06-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Нординкрафт Санкт-Петербург" | Способ измерения геометрических параметров стального листа, движущегося по рольгангу, и лазерная измерительная система для его осуществления |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1998057118A1 (fr) | 1998-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1059752A (en) | Gauging surfaces by remotely tracking multiple images | |
| US4053234A (en) | Thickness measurement | |
| CN102072710B (zh) | 角度光学测量装置及角度测量方法 | |
| CN102022987B (zh) | 放射线厚度计 | |
| US4128762A (en) | Apparatus for measuring mechanical stress using white X-rays | |
| RU2119643C1 (ru) | Способ определения плоскостности движущейся полосы материала | |
| EP0402244A3 (fr) | Procédé d'étalonnage d'un système radiologique et de mesure de l'épaisseur équivalente d'un objet | |
| GB2091418A (en) | Contact-free sensing of a moving mass of material | |
| Irick et al. | Measurement of diffraction gratings with a long trace profiler with application for synchrotron beamline gratings | |
| JPH06273162A (ja) | 平坦度測定装置 | |
| KR0129054B1 (ko) | 강판의 판 변형 측정방법 및 그 장치 | |
| KR100491019B1 (ko) | 다점계측 두께 측정계 | |
| US5959725A (en) | Large area energy beam intensity profiler | |
| CN115979157B (zh) | 一种基于远距激光测振的道面结构性能评价方法及系统 | |
| RU2230291C2 (ru) | Способ измерения планшетности листового материала | |
| RU2311613C1 (ru) | Способ определения плоскостности движущегося листа материала | |
| JPH06102107A (ja) | 金属製圧延板材の残留応力分布測定方法 | |
| RU2134203C1 (ru) | Способ контроля состояния контактного провода и устройство для его осуществления | |
| JP2906081B2 (ja) | 光雨量計 | |
| JPS60102505A (ja) | 薄板の幅測定装置 | |
| RU2258903C2 (ru) | Способ измерения перемещения объекта и устройство для его осуществления (варианты) | |
| RU2259245C1 (ru) | Способ определения неравномерности вдоль раствора валков прокатного стана скорости течения металла в направлении движения полосы, прокатываемой под натяжением | |
| JP2001280919A (ja) | 圧延材の板幅測定装置及び板幅測定方法 | |
| Indebetouw | A simple optical noncontact profilometer | |
| JP3010885B2 (ja) | Ｈ形鋼ウエブ高さの測定方法および測定装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140305 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160610 |