WO2011104335A1 - Method and device for determining the velocity of a rolling product - Google Patents

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WO2011104335A1 PCT/EP2011/052808 EP2011052808W WO2011104335A1 WO 2011104335 A1 WO2011104335 A1 WO 2011104335A1 EP 2011052808 W EP2011052808 W EP 2011052808W WO 2011104335 A1 WO2011104335 A1 WO 2011104335A1
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    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar

Definitions

  • the invention relates to a method for determining the speed of a rolling stock or another moving object in a rolling mill, wherein the rolling stock or object to be determined in its speed is irradiated by a transmitter with an electromagnetic wave, the wave reflected by the rolling stock or object of a Receive receiver and from the comparison between transmitted and received wave the speed is determined. Furthermore, the invention relates to a device for determining the speed of a rolling stock or another moving object in a rolling mill.
  • the speed of the rolling stock ie. H. of the band
  • the speed of the belt in front of and behind a rolling stand is inter alia already of interest, for example, because the decrease in speed of the belt during rolling can be used to conclude the reduction of the stitches, so that the speed measurement in front of and behind the rolling stand optionally determines the size of the belt Rolling gap of this scaffold can be controlled. Accordingly, various measures have become known to determine the speed of the rolling stock.
  • DE 198 59 009 A1 is based on a non-contact speed measuring method, in which a magnetic field is formed perpendicular to the direction of movement of the material to be measured, which must be electrically conductive; the velocity of the material to be measured is then determined from the size of the resulting magnetic field.
  • the speed is measured according to DE 1 954 821 A1.
  • the speed of an electrically conductive band is determined here by the fact that the web of the band is guided through an air gap of a movably mounted magnet. The speed is then measured by measuring the force exerted on the magnet in the direction of the speed.
  • the laser speed measurement is a measurement with electromagnetic waves in the visible frequency range (primarily in the frequency range between 385 and 789 THz).
  • the measuring path between the laser measuring device and the rolling stock must therefore be free for the laser beam in the visible frequency range.
  • the solution of this object by the invention according to the method is characterized in that the transmission signal used is an electromagnetic wave with a frequency which lies in the non-visible range.
  • an electromagnetic wave in a frequency range between 0.3 GHz and 300 GHz (microwave radiation) or in a frequency range between 2.5 10 17 Hz and 6 10 19 Hz (X-radiation) is used as the transmission signal.
  • the velocity is preferably determined by the comparison between transmitted and received (reflected) wave after the Doppler effect, ie by signal frequency differences between the transmission signal and the received signal. It is also possible in principle that the velocity is determined by transit time measurement between transmitted and received wave.
  • the rolling stock is particularly preferably a metallic strip, in particular a steel strip.
  • a further development provides that at least two transmitters and two receivers emit electromagnetic waves or receive reflected electromagnetic waves, wherein the at least two transmitters transmit waves of different frequencies. It is also possible, however, that the multiple transmitters emit signals of the same frequency.
  • the at least one transmitter can emit the electromagnetic waves intermittently as pulses. Alternatively, however, a continuous transmission of the signal is possible. From the comparison between the transmitted and the received wave, in addition to the speed, it is also possible to deduce a further parameter of the rolling stock or of the object; this is, for example, the surface roughness of the rolling stock or of the object.
  • the device for determining the speed of a rolling stock or another moving object in a rolling mill comprising at least one transmitter for emitting an electromagnetic wave and at least one receiver for receiving a wave reflected by the rolling stock or object and means which are suitable From the comparison between transmitted and received wave to determine the speed, according to the invention is characterized in that the transmitter is designed to emit an electromagnetic wave in the non-visible frequency range.
  • the transmitter is designed to emit an electromagnetic wave in a frequency range between 0.3 GHz and 300 GHz or in a frequency range between 2.5 10 17 Hz and 6 10 19 Hz.
  • a preferred embodiment of the device provides that the transmitter and the receiver are housed in a common housing. But it is also possible a separate arrangement of transmitter and receiver in respective housings. The emission of the electromagnetic waves can take place with a constant frequency or with variable frequencies.
  • the electromagnetic waves can also be modulated differently, for. In frequency and / or in amplitude.
  • the proposed method thus relates to the use of electromagnetic waves for speed measurement, wherein a wavelength is provided in the non-visible frequency range, in particular in the microwave range.
  • the speed of a rolling stock, in particular a steel strip, but also another object in a rolling mill, is measured.
  • Such an object may be a roller or roller used in the rolling mill. It may also be another device of the rolling mill, for example, a federal transport car.
  • the proposed procedure or device can be modified or extended by various measures.
  • a precise speed measurement can be made, even if due to the environmental conditions, the rolling mill disturbances on the speed measuring system are large, for example by fog, haze or by liquids such as oil in the region of the measuring section between the transmitter, the receiver, the rolling stock, the rolls or the rolls.
  • the frequency range used according to the invention is generally in the non-visible range, with basically all frequencies being suitable, with the exception of laser frequency ranges which lie between 385 and 789 THz and which are not provided according to the invention.
  • the preferred frequency ranges are given above and relate to the microwave range (0.3 GHz to 300 GHz) and the X-ray range (2.5 10 17 Hz and 6 1 0 19 Hz).
  • Advantageous in the choice of the frequency in the X-ray range is that can be used to implement the inventive concept partially devices that are already used for the thickness measurement of rolling stock.
  • FIG. 1 an embodiment of the invention is shown.
  • the sole figure shows schematically a rolling stand of a rolling mill for rolling a steel strip, which is equipped with a device for measuring the speed of the strip behind the roll stand.
  • the thickness control of the rolling stock can be done in a simpler manner, if the exact speed is known.
  • a rolling mill 2 in which a rolling stock 1 is rolled in the form of a metal strip. For this purpose, it is passed in a known manner between two work rolls 8 and 9 and rolled. The work rolls 8, 9 are supported by back-up rolls 10 and 11. Behind the rolling mill, which is formed by the rollers 8, 9, 10 and 1 1, the belt 1 exits at a speed v. It is necessary to determine the speed v exactly.
  • a device which initially has a transmitter 3 which is designed to emit a transmission signal in the form of an electromagnetic wave, which in the exemplary embodiment lies in a frequency range between 0.3 GHz and 300 GHz.
  • the emitted by the transmitter 3 electromagnetic wave is denoted by 4.
  • the reflected wave 5 is detected by a receiver 6.
  • the measuring device can be accommodated in a common housing 7.
  • a second device for speed measurement below the belt 1 is arranged.
  • a transmitter 3 'and a receiver 6' is likewise provided, wherein it is illustrated here that separate housings for transmitter and receiver can also be provided.
  • transmitter and receiver are located on different sides of the rolling stock 1 to be measured, as sketched for the transmitter 3 "and the receiver 6" in the figure.

Abstract

The invention relates to a method for determining the velocity (v) of a rolling product (1) or another moving object in a rolling mill (2), wherein the rolling product (1) or object, the velocity of which is to be determined, is exposed to the radiation of an electromagnetic wave (4) by an emitter (3, 3'). The wave (5) reflected by the rolling product (1) or object is received by a receiver (6, 6') and the velocity (v) is determined from the comparison between emitted (4) and received (5) waves. In order to increase the stability of the velocity measurement, the invention provides that an electromagnetic wave having a frequency in the non-visible range is used as emitting signal. Moreover, the invention relates to a device for determining the velocity (v) of a rolling product (1) or another moving object in a rolling mill.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Walzguts  Method and device for determining the speed of a rolling stock
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Walzguts oder eines anderen sich bewegenden Objekts in einem Walzwerk, wobei das in seiner Geschwindigkeit zu bestimmende Walzgut oder Objekt von einem Sender mit einer elektromagnetischen Welle bestrahlt wird, die vom Walzgut oder Objekt reflektierte Welle von einem Empfänger empfangen und aus dem Vergleich zwischen gesendeter und empfangener Welle die Geschwindigkeit bestimmt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Walzguts oder eines anderen sich bewegenden Objekts in einem Walzwerk. The invention relates to a method for determining the speed of a rolling stock or another moving object in a rolling mill, wherein the rolling stock or object to be determined in its speed is irradiated by a transmitter with an electromagnetic wave, the wave reflected by the rolling stock or object of a Receive receiver and from the comparison between transmitted and received wave the speed is determined. Furthermore, the invention relates to a device for determining the speed of a rolling stock or another moving object in a rolling mill.
Insbesondere beim Walzen eines Bandes in einem Walzwerk ist es sehr wesentlich, die Geschwindigkeit des Walzguts, d. h. des Bandes, zu kennen. Die Geschwindigkeit des Bandes vor und hinter einem Walzgerüst ist unter anderem bereits beispielsweise aus dem Grunde interessant, weil aus der Ge- schwindigkeitszunahme des Bandes beim Walzen auf die Stichabnahme geschlossen werden kann, so dass gegebenenfalls durch die Geschwindigkeitsmessung vor und hinter dem Walzgerüst die Größe des Walzspalts dieses Gerüsts gesteuert werden kann. Demgemäß sind vielfältige Maßnahmen bekannt geworden, um die Geschwindigkeit des Walzguts zu bestimmen. In particular, when rolling a strip in a rolling mill, it is very important to reduce the speed of the rolling stock, ie. H. of the band, to know. The speed of the belt in front of and behind a rolling stand is inter alia already of interest, for example, because the decrease in speed of the belt during rolling can be used to conclude the reduction of the stitches, so that the speed measurement in front of and behind the rolling stand optionally determines the size of the belt Rolling gap of this scaffold can be controlled. Accordingly, various measures have become known to determine the speed of the rolling stock.
Herkömmlich wird in Walzanlagen die Geschwindigkeitsmessung der Walzen, der Rollen und des Walzguts über die an den Walzen bzw. Rollen angeordne- ten Rotationsimpulsgebern durchgeführt. Die DE 27 06 949 A1 offenbart eine spezielle Rolle eines Schiingenhebers, die für eine genaue Geschwindigkeits- messung des Bandes ausgebildet ist. Allerdings setzt dies eine Kontaktnahme des Bandes mit der Rolle voraus, d . h . ein berührendes Verfahren. Bei der Messung der Geschwindigkeit des Walzguts über die Rotationsgeber darf es zu keinem Durchrutschen zwischen dem Walzgut und dem Rotationsgeber kommen. Die Messung muss also für eine hinreichende Messgenauigkeit schlupffrei durchgeführt werden. Conventionally, in rolling mills, the speed measurement of the rolls, the rolls and the rolling stock is carried out via the rotary pulse generators arranged on the rolls or rolls. DE 27 06 949 A1 discloses a special role of a ski lift, which is responsible for an accurate speed measuring the band is formed. However, this requires a contact of the tape with the role, d. H . a touching process. When measuring the speed of the rolling stock via the rotary encoders, there must be no slippage between the rolling stock and the rotary encoder. The measurement must therefore be carried out without slippage for a sufficient accuracy of measurement.
Vorteilhaft ist - insbesondere bei sehr heißem oder eingeöltem Messgut - eine Geschwindigkeitsmessung, die berührungsfrei erfolgen kann. Die DE 198 59 009 A1 stellt auf ein berührungsloses Geschwindigkeitsmessverfahren ab, bei dem ein Magnetfeld senkrecht zur Bewegungsrichtung des Messguts, das elektrisch leitend sein muss, ausgebildet wird; die Geschwindigkeit des Messguts wird dann aus der Größe des resultierenden Magnetfelds ermittelt. It is advantageous - especially in very hot or oiled material to be measured - a speed measurement that can be done without contact. DE 198 59 009 A1 is based on a non-contact speed measuring method, in which a magnetic field is formed perpendicular to the direction of movement of the material to be measured, which must be electrically conductive; the velocity of the material to be measured is then determined from the size of the resulting magnetic field.
In ähnlicher Weise, d. h. unter Nutzung magnetischer Eigenschaften wird gemäß der DE 1 954 821 A1 die Geschwindigkeit gemessen. Die Geschwindigkeit eines elektrisch leitenden Bandes wird hier dadurch ermittelt, dass die Bahn des Bandes durch einen Luftspalt eines beweglich gelagerten Magneten geführt wird. Die Geschwindigkeit wird dann gemessen, indem die auf den Magneten ausgeübte Kraft in Richtung der Geschwindigkeit gemessen wird. Similarly, d. H. using magnetic properties, the speed is measured according to DE 1 954 821 A1. The speed of an electrically conductive band is determined here by the fact that the web of the band is guided through an air gap of a movably mounted magnet. The speed is then measured by measuring the force exerted on the magnet in the direction of the speed.
In der DE 2 133 942 A1 wird das Band, dessen Geschwindigkeit gemessen werden soll, von zwei in Richtung der Geschwindigkeit aufeinander folgenden Sensoren abgetastet und hiermit der physikalischen Struktur des zu vermessenden Objekts entsprechende nichtdeterminierte Signale erfasst. Deren Vergleich lässt auf die Laufzeit zwischen den Messpunkten und so auf die Geschwindigkeit schließen. Zur Längenmessung eines Stahlprodukts ist in der JP 2004 061273 A vorgesehen, dass ein Lasermessgerät zum Einsatz kommt, das die Geschwindigkeit mit dem Dopplereffekt misst. Eine solche Lösung ist auch in der JP 2001 033466 A beschrieben. In DE 2 133 942 A1, the tape whose speed is to be measured is scanned by two sensors following one another in the direction of the speed and hereby detects the non-determined signals corresponding to the physical structure of the object to be measured. Their comparison suggests the transit time between the measuring points and thus the speed. For measuring the length of a steel product is provided in JP 2004 061273 A, that a laser measuring device is used, the speed with the Doppler effect. Such a solution is also described in JP 2001 033466 A.
Die Laser-Geschwindigkeitsmessung ist eine Messung mit elektromagnetischen Wellen im sichtbaren Frequenzberiech (primär im Frequenzbereich zwischen 385 und 789 THz). Bei der Messung der Geschwindigkeit des Walzguts mit einem Laser-Geschwindigkeitsmessgerät darf es zu keiner Dunst- bzw. Nebelbildung bzw. zu einem Flüssigkeitstransfer zwischen dem Walzgut und dem Laser-Geschwindigkeitsmessgerät kommen. Die Messstrecke zwischen dem Laser-Messgerät und dem Walzgut muss also für den Laserstrahl im sichtbaren Frequenzbereich frei sein. The laser speed measurement is a measurement with electromagnetic waves in the visible frequency range (primarily in the frequency range between 385 and 789 THz). When measuring the speed of the rolling stock with a laser speed measuring device, no haze or mist formation or liquid transfer between the rolling stock and the laser speed measuring device may occur. The measuring path between the laser measuring device and the rolling stock must therefore be free for the laser beam in the visible frequency range.
Weitere allgemeine Informationen zur Messung einer Geschwindigkeit mit diversen Techniken werden in der EP 1 307 718 B1 , in der DE 33 22 279 C2, in der JP 04204057 A, in der JP 61223652 A, in der JP 2006 285447 A, in der JP 08238508 A und in der JP 57032824 A offenbart. Further general information on measuring a speed using various techniques can be found in EP 1 307 718 B1, in DE 33 22 279 C2, in JP 04204057 A, in JP 61223652 A, in JP 2006 285447 A, in JP 08238508 A and JP 57032824 A discloses.
Soweit die Messung eines Walzprodukts oder eines anderen sich bewegenden Objekts in einem Walzwerk betroffen ist, ist die spezifische Belastung der Umgebung häufig problematisch. Beim Einsatz von Laserstrahlen zur Geschwin- digkeitsmessung werden häufig durch starke Belastungen der Umgebungsluft Messfehler verursacht bzw. die Messung eventuell ganz unmöglich. As far as the measurement of a rolled product or other moving object in a rolling mill is concerned, the specific load on the environment is often problematic. When using laser beams for speed measurement, measurement errors are often caused by heavy loads on the ambient air or the measurement may be completely impossible.
Der vorliegenden Erfindung liegt die A u f g a b e zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und eine korrespondierende Vorrichtung bereitzustel- len, mit dem bzw. mit der es möglich ist, auch bei den häufig anzutreffenden rauen, belasteten Umgebungsbedingungen in einem Walzwerk eine präzise berührungslose Geschwindigkeitsmessung zu erlauben. Demgemäß soll die Stabilität der Geschwindigkeitsmessung erhöht werden. Die L ö s u n g dieser Aufgabe durch die Erfindung ist verfahrensgemäß dadurch gekennzeichnet, dass als Sendesignal eine elektromagnetische Welle mit einer Frequenz verwendet wird, die im nicht-sichtbaren Bereich liegt. It is an object of the present invention to provide a method of the type mentioned at the outset and a corresponding device with which it is possible to provide a precise non-contact speed measurement even in the rough, loaded environmental conditions encountered in a rolling mill allow. Accordingly, the stability of the speed measurement should be increased. The solution of this object by the invention according to the method is characterized in that the transmission signal used is an electromagnetic wave with a frequency which lies in the non-visible range.
Vorzugsweise wird als Sendesignal eine elektromagnetische Welle in einem Frequenzbereich zwischen 0,3 GHz und 300 GHz (Mikrowellenstrahlung) oder in einem Frequenzbereich zwischen 2,5 1017 Hz und 6 1019 Hz (Röntgenstrahlung) verwendet. Die Geschwindigkeitsbestimmung erfolgt dabei bevorzugt durch den Vergleich zwischen gesendeter und empfangener (reflektierter) Welle nach dem Doppler- Effekt, d. h. durch Signalfrequenzunterschiede zwischen dem Sendesignal und dem Empfangssignal. Möglich ist es grundsätzlich auch, dass die Geschwindigkeitsbestimmung durch Laufzeitmessung zwischen gesendeter und empfangener Welle erfolgt. Preferably, an electromagnetic wave in a frequency range between 0.3 GHz and 300 GHz (microwave radiation) or in a frequency range between 2.5 10 17 Hz and 6 10 19 Hz (X-radiation) is used as the transmission signal. The velocity is preferably determined by the comparison between transmitted and received (reflected) wave after the Doppler effect, ie by signal frequency differences between the transmission signal and the received signal. It is also possible in principle that the velocity is determined by transit time measurement between transmitted and received wave.
Das Walzgut ist dabei besonders bevorzugt ein metallisches Band, insbesondere ein Stahlband. The rolling stock is particularly preferably a metallic strip, in particular a steel strip.
Eine Fortbildung sieht vor, dass mindestens zwei Sender und zwei Empfänger elektromagnetische Wellen aussenden bzw. reflektierte elektromagnetische Wellen empfangen, wobei die mindestens zwei Sender Wellen unterschiedlicher Frequenz senden. Möglich wäre es aber auch, dass die mehreren Sender Signale derselben Frequenz aussenden. A further development provides that at least two transmitters and two receivers emit electromagnetic waves or receive reflected electromagnetic waves, wherein the at least two transmitters transmit waves of different frequencies. It is also possible, however, that the multiple transmitters emit signals of the same frequency.
Der mindestens eine Sender kann die elektromagnetischen Wellen auch intermittierend als Impulse aussenden. Alternativ ist aber auch eine kontinuierliche Ausstrahlung des Signals möglich. Aus dem Vergleich zwischen gesendeter und empfangener Welle kann neben der Geschwindigkeit auch auf einen weiteren Parameter des Walzguts oder des Objekts geschlossen werden; hierbei handelt es sich dann beispielsweise um die Oberflächenrauheit des Walzguts oder des Objekts. The at least one transmitter can emit the electromagnetic waves intermittently as pulses. Alternatively, however, a continuous transmission of the signal is possible. From the comparison between the transmitted and the received wave, in addition to the speed, it is also possible to deduce a further parameter of the rolling stock or of the object; this is, for example, the surface roughness of the rolling stock or of the object.
Die Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Walzguts oder eines anderen sich bewegenden Objekts in einem Walzwerk, wobei die Vorrichtung mindestens einen Sender zur Aussendung einer elektromagnetischen Welle sowie mindestens einen Empfänger zum Empfangen einer vom Walzgut oder Objekt reflektierten Welle sowie Mittel umfasst, die geeignet sind, aus dem Vergleich zwischen gesendeter und empfangener Welle die Geschwindigkeit zu bestimmen, zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, dass der Sender zur Aussendung einer elektromagnetischen Welle im nicht-sichtbaren Frequenzbereich ausgebildet ist. The device for determining the speed of a rolling stock or another moving object in a rolling mill, the device comprising at least one transmitter for emitting an electromagnetic wave and at least one receiver for receiving a wave reflected by the rolling stock or object and means which are suitable From the comparison between transmitted and received wave to determine the speed, according to the invention is characterized in that the transmitter is designed to emit an electromagnetic wave in the non-visible frequency range.
Vorzugsweise ist der Sender zur Aussendung einer elektromagnetischen Welle in einem Frequenzbereich zwischen 0,3 GHz und 300 GHz oder in einem Frequenzbereich zwischen 2,5 1017 Hz und 6 1019 Hz ausgebildet. Eine bevorzugte Ausgestaltung der Vorrichtung sieht vor, dass der Sender und der Empfänger in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sind. Möglich ist aber auch eine separate Anordnung von Sender und Empfänger in jeweiligen Gehäusen. Die Aussendung der elektromagnetischen Wellen kann mit einer konstanten Frequenz oder mit variablen Frequenzen erfolgen. Preferably, the transmitter is designed to emit an electromagnetic wave in a frequency range between 0.3 GHz and 300 GHz or in a frequency range between 2.5 10 17 Hz and 6 10 19 Hz. A preferred embodiment of the device provides that the transmitter and the receiver are housed in a common housing. But it is also possible a separate arrangement of transmitter and receiver in respective housings. The emission of the electromagnetic waves can take place with a constant frequency or with variable frequencies.
Die elektromagnetischen Wellen können auch unterschiedlich moduliert sein, z. B. in der Frequenz und/oder in der Amplitude. Das vorgeschlagene Verfahren bezieht sich also auf die Verwendung elektromagnetischer Wellen zur Geschwindigkeitsmessung, wobei eine Wellenlänge im nicht-sichtbaren Frequenzbereich vorgesehen ist, insbesondere im Mikrowel- lenbereich. Gemessen wird die Geschwindigkeit eines Walzguts, insbesondere eines Stahlbandes, aber auch eines anderen Objekts in einem Walzwerk. Ein derartiges Objekt kann eine Rolle oder Walze sein, die in dem Walzwerk zum Einsatz kommt. Es kann auch eine andere Einrichtung der Walzanlage sein, beispielsweise eines Bundtransportwagens. The electromagnetic waves can also be modulated differently, for. In frequency and / or in amplitude. The proposed method thus relates to the use of electromagnetic waves for speed measurement, wherein a wavelength is provided in the non-visible frequency range, in particular in the microwave range. The speed of a rolling stock, in particular a steel strip, but also another object in a rolling mill, is measured. Such an object may be a roller or roller used in the rolling mill. It may also be another device of the rolling mill, for example, a federal transport car.
Die vorgeschlagene Verfahrensweise bzw. Vorrichtung kann durch verschiedene Maßnahmen modifiziert bzw. erweitert werden. The proposed procedure or device can be modified or extended by various measures.
Von Vorteil ist es, wenn neben der eigentlichen Geschwindigkeitsmessung auch weitere Messungen erfolgen können, bei denen das genannte Sendesignal bzw. das reflektierte Signal genutzt werden kann. Hierbei ist an weitere Parameter wie Rauigkeit der Oberfläche des Walzguts oder eines anderen Objekts oder dessen Breite gedacht. It is advantageous if, in addition to the actual speed measurement, further measurements can take place in which the said transmission signal or the reflected signal can be used. This is intended to other parameters such as roughness of the surface of the rolling stock or another object or its width.
Weiterhin ist es grundsätzlich auch denkbar, Veränderungen der Qualitäten des Walzguts (z. B. dessen Dicke und Planheit), Veränderungen in der mechanischen Eigenschaft des Walzguts (z. B. dessen Korngröße und Streckgrenze) und/oder Veränderungen der Oberfläche des Walzguts (z. B. die Rauigkeit und Sauberkeit der Bandoberfläche) mit dem genannten Verfahren zu ermitteln. Furthermore, it is basically also conceivable to change the qualities of the rolling stock (eg its thickness and flatness), changes in the mechanical property of the rolling stock (eg its grain size and yield strength) and / or changes in the surface of the rolling stock (eg the roughness and cleanliness of the strip surface) with the said method.
Weiterhin kann gegebenenfalls durch Nutzung des Verfahrens auch eine Aussage darüber getroffen werden, wie sich die Ausnutzung und die Standzeit ei- ner Walzeinrichtung, z. B. die Standzeit einer Walze, verändert. Furthermore, if appropriate, by using the method, a statement can also be made as to how the utilization and the service life of a rolling device, for. As the life of a roller changed.
In vorteilhafter Weise kann mit dem Erfindungsvorschlag eine präzise Geschwindigkeitsmessung erfolgen, auch wenn aufgrund der Umgebungsbedingungen die walzwerksbedingten Störeinflüsse auf das Geschwindigkeitsmess- System groß sind, beispielsweise durch Nebel, durch Dunst oder durch Flüssigkeiten wie Öl im Bereich der Messstrecke zwischen dem Sender, dem Empfänger, dem Walzgut, den Rollen bzw. den Walzen. Advantageously, with the proposed invention, a precise speed measurement can be made, even if due to the environmental conditions, the rolling mill disturbances on the speed measuring system are large, for example by fog, haze or by liquids such as oil in the region of the measuring section between the transmitter, the receiver, the rolling stock, the rolls or the rolls.
Der erfindungsgemäß zum Einsatz kommende Frequenzbereich liegt generell im nicht-sichtbaren Bereich, wobei grundsätzlich alle Frequenzen tauglich sind, ausgenommen Laser-Frequenzbereiche, die zwischen 385 und 789 THz liegen und die erfindungsgemäß nicht vorgesehen sind. The frequency range used according to the invention is generally in the non-visible range, with basically all frequencies being suitable, with the exception of laser frequency ranges which lie between 385 and 789 THz and which are not provided according to the invention.
Die bevorzugten Frequenzbereiche sind oben angegeben und betreffen den Mikrowellenbereich (0,3 GHz bis 300 GHz) und den Röntgenbereich (2,5 1017 Hz und 6 1 019 Hz). Vorteilhaft bei der Wahl der Frequenz im Röntgenbereich ist, dass zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Konzepts teilweise auf Vorrichtungen zurückgegriffen werden kann, die bereits für die Dickenmessung von Walzgut genutzt werden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt schematisch ein Walzgerüst eines Walzwerks zum Walzen eines Stahlbandes, das mit einer Vorrichtung zur Messung der Geschwindigkeit des Bandes hinter dem Walzgerüst ausgestattet ist. The preferred frequency ranges are given above and relate to the microwave range (0.3 GHz to 300 GHz) and the X-ray range (2.5 10 17 Hz and 6 1 0 19 Hz). Advantageous in the choice of the frequency in the X-ray range is that can be used to implement the inventive concept partially devices that are already used for the thickness measurement of rolling stock. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The sole figure shows schematically a rolling stand of a rolling mill for rolling a steel strip, which is equipped with a device for measuring the speed of the strip behind the roll stand.
Wird es möglich, die Geschwindigkeit des Walzguts genau zu messen, hat dies auch vorteilhaft Wirkungen bezüglich des gesamten Walzprozesses. Durch die Massenflussgleichung (Höhe x Breite x Geschwindigkeit des Walzguts ist an jeder Stelle des Walzwerks konstant) kann die Dickenregelung des Walzguts in einfacherer Weise erfolgen, wenn die genaue Geschwindigkeit bekannt ist. If it becomes possible to accurately measure the speed of the rolling stock, it also has advantageous effects on the entire rolling process. By the mass flow equation (height x width x speed of the rolling stock is constant at each point of the rolling mill), the thickness control of the rolling stock can be done in a simpler manner, if the exact speed is known.
In der Figur ist ein nur schematisch angedeutetes Walzwerk 2 zu sehen, in dem ein Walzgut 1 in Form eines Metallbands gewalzt wird. Hierzu wird es in bekannter Weise zwischen zwei Arbeitswalzen 8 und 9 hindurchgeführt und ge- walzt. Die Arbeitswalzen 8, 9 werden von Stützwalzen 10 und 1 1 gestützt. Hinter dem Walzgerüst, das durch die Walzen 8, 9, 10 und 1 1 gebildet wird, tritt das Band 1 mit einer Geschwindigkeit v aus. Es gilt, die Geschwindigkeit v genau zu bestimmen. Hierfür ist eine Vorrichtung vorhanden, die zunächst einen Sender 3 aufweist, der ausgelegt ist, ein Sendesignal in Form einer elektromagnetischen Welle zu emittieren, das im Ausführungsbeispiel in einem Frequenzbereich zwischen 0,3 GHz und 300 GHz liegt. Die vom Sender 3 ausgesendete elektromagnetische Welle ist mit 4 bezeichnet. Auf der Oberfläche des Bandes 1 kommt es zu einer zumindest teilweisen Reflexion der Welle; die reflektierte Welle ist mit 5 bezeichnet. Die reflektierte Welle 5 wird von einem Empfänger 6 detektiert. In the figure, only a schematically indicated rolling mill 2 can be seen, in which a rolling stock 1 is rolled in the form of a metal strip. For this purpose, it is passed in a known manner between two work rolls 8 and 9 and rolled. The work rolls 8, 9 are supported by back-up rolls 10 and 11. Behind the rolling mill, which is formed by the rollers 8, 9, 10 and 1 1, the belt 1 exits at a speed v. It is necessary to determine the speed v exactly. For this purpose, a device is provided which initially has a transmitter 3 which is designed to emit a transmission signal in the form of an electromagnetic wave, which in the exemplary embodiment lies in a frequency range between 0.3 GHz and 300 GHz. The emitted by the transmitter 3 electromagnetic wave is denoted by 4. On the surface of the belt 1 there is an at least partial reflection of the shaft; the reflected wave is denoted by 5. The reflected wave 5 is detected by a receiver 6.
In an sich bekannter Weise lässt sich aus den Winkelverhältnissen der Wellen 4, 5 wie in der Figur skizziert und aus gemessenen Signalfrequenzunterschie- den bei sich beweglichem Band 1 aufgrund des Dopplereffekts auf die Bewegungsgeschwindigkeit v des Bandes schließen. Hierzu wird auf die eingangs genannten Dokumente verwiesen, die sich in gleicher Weise mit der Geschwindigkeitsmessung mittels des Dopplereffekts beziehen und hierzu Details offenbaren. In a manner known per se, it is possible to draw from the angular relationships of the shafts 4, 5 as in the figure and from measured signal frequency differences in the case of a moving band 1 due to the Doppler effect to the movement speed v of the band. This is on the beginning referenced documents, which relate in the same way with the speed measurement by means of the Doppler effect and reveal details thereof.
Wie für die Anlage mit dem Sender 3 und dem Empfänger 6 zu sehen ist, kann die Messvorrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse 7 untergebracht werden. As can be seen for the system with the transmitter 3 and the receiver 6, the measuring device can be accommodated in a common housing 7.
Weiterhin ist in der Figur eine zweite Vorrichtung zur Geschwindigkeitsmessung unterhalb des Bandes 1 angeordnet. Hier ist gleichermaßen ein Sender 3' und ein Empfänger 6' vorgesehen, wobei hier illustriert ist, dass auch separate Gehäuse für Sender und Empfänger vorgesehen werden können. Furthermore, in the figure, a second device for speed measurement below the belt 1 is arranged. Here, a transmitter 3 'and a receiver 6' is likewise provided, wherein it is illustrated here that separate housings for transmitter and receiver can also be provided.
Vorgesehen kann auch werden, dass Sender und Empfänger auf unterschiedlichen Seiten des zu vermessenden Walzguts 1 liegen, wie es für den Sender 3" und den Empfänger 6" in der Figur skizziert ist. It can also be provided that transmitter and receiver are located on different sides of the rolling stock 1 to be measured, as sketched for the transmitter 3 "and the receiver 6" in the figure.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Walzgut 1 rolling stock
2 Walzwerk  2 rolling mill
3 Sender  3 stations
3' Sender 3 'transmitter
3" Sender 3 "transmitter
4 elektromagnetische Welle 4 electromagnetic wave
5 reflektierte Welle 5 reflected wave
6 Empfänger  6 recipients
6' Empfänger 6 'receiver
6" Empfänger 6 "receiver
7 Gehäuse  7 housing
8 Arbeitswalze  8 stripper
9 Arbeitswalze  9 stripper
10 Stützwalze  10 back-up roller
1 1 Stützwalze  1 1 support roller
v Geschwindigkeit v speed

Claims

Patentansprüche: claims:
1 . Verfahren zur Bestimmung der Geschwindigkeit (v) eines Walzguts (1 ) oder eines anderen sich bewegenden Objekts in einem Walzwerk (2), wobei das in seiner Geschwindigkeit zu bestimmende Walzgut (1 ) oder Objekt von einem Sender (3, 3') mit einer elektromagnetischen Welle (4) bestrahlt wird, die vom Walzgut (1 ) oder Objekt reflektierte Welle (5) von ei- nem Empfänger (6, 6') empfangen und aus dem Vergleich zwischen gesendeter (4) und empfangener (5) Welle die Geschwindigkeit (v) bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Sendesignal eine elektromagnetische Welle mit einer Frequenz verwendet wird, die im nicht-sichtbaren Bereich liegt. 1 . Method for determining the speed (v) of a rolling stock (1) or another moving object in a rolling mill (2), wherein the rolling stock (1) or object to be determined in terms of its speed is provided by a transmitter (3, 3 ') with a electromagnetic wave (4) is irradiated, the shaft (5) of the rolling stock (1) or object reflected by a receiver (6, 6 ') and from the comparison between transmitted (4) and received (5) wave speed (V), characterized in that the transmission signal used is an electromagnetic wave having a frequency which lies in the non-visible range.
Verfahren nach Anspruch 1 , Method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass als Sendesignal eine elektromagnetische Welle in einem Frequenzbereich zwischen 0,3 GHz und 300 GHz verwendet wird.  in that an electromagnetic wave in a frequency range between 0.3 GHz and 300 GHz is used as the transmission signal.
Verfahren nach Anspruch 1 , Method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass als Sendesignal eine elektromagnetische Welle in einem Frequenzbereich zwischen 2,5 1017 Hz und 6 1019 Hz verwendet wird. in that an electromagnetic wave in a frequency range between 2.5 10 17 Hz and 6 10 19 Hz is used as the transmission signal.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Method according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Geschwindigkeitsbestimmung durch den Vergleich zwischen gesendeter (4) und empfangener (5) Welle nach dem Doppler-Effekt erfolgt. that the velocity determination is made by the comparison between transmitted (4) and received (5) wave after the Doppler effect.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Method according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Geschwindigkeitsbestimmung durch Laufzeitmessung zwischen gesendeter (4) und empfangener (5) Welle erfolgt. the velocity is determined by transit time measurement between transmitted (4) and received (5) wave.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Method according to one of claims 1 to 5,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass das Walzgut (1 ) ein metallisches Band, insbesondere ein Stahlband, ist. that the rolling stock (1) is a metallic strip, in particular a steel strip.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Method according to one of claims 1 to 6,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass mindestens zwei Sender (3, 3') und zwei Empfänger (6, 6') elektromagnetische Wellen (4) aussenden bzw. reflektierte elektromagnetische Wellen (5) empfangen, wobei die mindestens zwei Sender (3, 3') Wellen (4) unterschiedlicher Frequenz senden. at least two transmitters (3, 3 ') and two receivers (6, 6') emit electromagnetic waves (4) or receive reflected electromagnetic waves (5), the at least two transmitters (3, 3 ') receiving waves (4) send different frequency.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, Method according to one of claims 1 to 7,
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass der mindestens eine Sender (3, 3') die elektromagnetischen Wellen (4) intermittierend als Impulse aussendet. the at least one transmitter (3, 3 ') emits the electromagnetic waves (4) intermittently as pulses.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. The method according to any one of claims 1 to 8,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass aus dem Vergleich zwischen gesendeter (4) und empfangener (5) Welle neben der Geschwindigkeit (v) auch auf einen weiteren Parameter des Walzguts (1 ) oder des Objekts geschlossen wird.  that from the comparison between transmitted (4) and received (5) shaft in addition to the speed (v) also on another parameter of the rolling stock (1) or the object is concluded.
10. Verfahren nach Anspruch 9, 10. The method according to claim 9,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass aus dem Vergleich zwischen gesendeter (4) und empfangener (5) Welle auf die Oberflächenrauheit des Walzguts (1 ) oder des Objekts geschlossen wird.  that the surface roughness of the rolling stock (1) or of the object is concluded from the comparison between the transmitted (4) and the received (5) wave.
1 1 . Vorrichtung zur Bestimmung der Geschwindigkeit (v) eines Walzguts (1 ) oder eines anderen sich bewegenden Objekts in einem Walzwerk (3), wobei die Vorrichtung mindestens einen Sender (3, 3') zur Aussendung einer elektromagnetischen Welle (4) sowie mindestens einen Empfänger (6, 6') zum Empfangen einer vom Walzgut (1 ) oder Objekt reflektierten Welle (5) sowie Mittel umfasst, die geeignet sind, aus dem Vergleich zwischen ge- sendeter (4) und empfangener (5) Welle d ie Geschwind ig keit (v) zu bestimmen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (3, 3') zur Aussendung einer elektromagnetischen Welle (4) nicht-sichtbaren Frequenzbereich ausgebildet ist. 1 1. Device for determining the speed (v) of a rolling stock (1) or another moving object in a rolling mill (3), the device comprising at least one transmitter (3, 3 ') for emitting an electromagnetic wave (4) and at least one receiver (6, 6 ') for receiving a wave (5) or object reflected from the rolling stock (5) and means which are suitable from the comparison between transmitted (4) and received (5) wave speed (V) to be determined, in particular for carrying out the method according to one of claims 1 to 10, characterized in that the transmitter (3, 3 ') for emitting an electromagnetic wave (4) non-visible frequency range is formed.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , 12. Device according to claim 1 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (3, 3') zur Aussendung einer elektromagnetischen Wellecharacterized, that the transmitter (3, 3 ') for emitting an electromagnetic wave
(4) in einem Frequenzbereich zwischen 0,3 GHz und 300 GHz ausgebildet ist. (4) is formed in a frequency range between 0.3 GHz and 300 GHz.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , 13. Device according to claim 1 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Sender (3, 3') zur Aussendung einer elektromagnetischen Welle (4) in einem Frequenzbereich zwischen 2,5 1017 Hz und 6 1019 Hz ausgebildet ist. the transmitter (3, 3 ') is designed to emit an electromagnetic wave (4) in a frequency range between 2.5 10 17 Hz and 6 10 19 Hz.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, 14. Device according to one of claims 1 1 to 13,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass der Sender (3) und der Empfänger (6) in einem gemeinsamen Ge- häuse (7) untergebracht sind.  the transmitter (3) and the receiver (6) are accommodated in a common housing (7).
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