一種帶鋼振動紋缺陷位置的定位方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于冶金企業(yè)帶鋼生產(chǎn)過程中帶鋼表面缺陷檢測領(lǐng)域，具體涉及一種帶鋼 振動紋缺陷位置的定位方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 軋機(jī)振動是軋制過程中普遍存在的問題之一，給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的問題，最突出的 表現(xiàn)是由軋機(jī)振動引起的表面振動紋，嚴(yán)重時(shí)甚至引起帶鋼等斷裂，對生產(chǎn)的連續(xù)性以及 其他方面帶來嚴(yán)重的不利影響。
[0003] 因軋機(jī)振動發(fā)生原因較為復(fù)雜，世界各國的專家和研究人員都致力于軋機(jī)振動的 研究，試圖合理解釋軋機(jī)振動的可能原因與提出有效的擬制振動措施，但截至到目前為止， 尚無特別有效的方法或措施可以從根本上解決軋機(jī)振動問題，目前為止使用最多的方法是 通過一套軋機(jī)振動監(jiān)測系統(tǒng)對軋機(jī)振動情況進(jìn)行監(jiān)控，通過對監(jiān)測到的振動信號進(jìn)行數(shù)據(jù) 分析，來判斷軋機(jī)的振動情況，當(dāng)軋機(jī)振動值超過設(shè)定值時(shí)，則進(jìn)行報(bào)警，從而提醒操作人 員采用相應(yīng)措施避免因軋機(jī)振動而造成批量生產(chǎn)事故，然而在帶鋼振動缺陷位置定位方 面，相關(guān)人員所進(jìn)行的研究卻很少。
[0004] 中國專利CN103115668A公開了 "軋機(jī)振痕振動信號的故障特征提取方法及識別 方法"，其是基于二階循環(huán)自相關(guān)函數(shù)的解調(diào)方法，對非平穩(wěn)的振痕振動信號進(jìn)行頻率解調(diào) 并進(jìn)行時(shí)域切片，提高了振痕振動信號故障特征提取的準(zhǔn)確度，并提出采用功率譜信息熵 的形式來進(jìn)行報(bào)警判斷，專利內(nèi)未提出缺陷位置定位的方法。
[0005] 中國專利CN201179527Y公開了公開了一種連軋機(jī)帶鋼振動紋監(jiān)測預(yù)警裝置，通 過對軋機(jī)振動、轉(zhuǎn)速、輥徑、鋼卷信息等信號的采集處理，實(shí)現(xiàn)對振動紋現(xiàn)象產(chǎn)生的預(yù)警，但 專利內(nèi)未提出振動缺陷位置準(zhǔn)確定位的方法。
[0006] 中國專利CN101450352A公開了一種帶鋼振動紋檢測方法，其通過采集軋機(jī)振動、 電機(jī)轉(zhuǎn)速、鋼卷等信息，通過對振動信號的處理，和振動報(bào)警值進(jìn)行比較，從而實(shí)現(xiàn)軋機(jī)振 動的監(jiān)測報(bào)警功能。僅能根據(jù)鋼卷信息查找產(chǎn)生振動紋的鋼卷，未提出有效的振動缺陷位 置準(zhǔn)確定位方法。
[0007] 因此，急需一種針對帶鋼振動紋缺陷位置的定位方法，不但要實(shí)現(xiàn)帶鋼振動報(bào)警 功能，還能對振動缺陷位置進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，從而有利于對帶鋼缺陷的檢查，同時(shí)有利于對缺 陷區(qū)段進(jìn)行準(zhǔn)確切除，避免因部分振動紋缺陷而造成帶鋼整卷報(bào)廢同時(shí)提高產(chǎn)品成材率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的是提供一種帶鋼振動紋缺陷位置的定位方法，解決現(xiàn)有技術(shù)手段中 無法對帶鋼振動紋缺陷位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位、記錄的難題。
[0009] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0010] 一種帶鋼振動紋缺陷位置的定位方法，其包括以下步驟：
[0011] a)參數(shù)初始化設(shè)定，包括軋機(jī)出口到滾筒剪之間的帶鋼長度L。、板型輥編碼器的 脈沖當(dāng)量Px、振動報(bào)警參考值G的設(shè)定；
[0012] 板型輥編碼器的脈沖當(dāng)量Px通過該板型輥的周長和編碼器周脈沖數(shù)來計(jì)算，即一 個脈沖信號所代表板型輥輥面上的帶鋼移動距離；
[0013] b)采集各軋機(jī)振動信號X1、剪切信號、各軋機(jī)壓下量信息、鋼卷信息、板型輥編碼 器脈沖信號；鋼卷信息包括卷號、鋼種、入口厚度、出口厚度、帶鋼寬度；
[0014] c)對所采集的振動信號和壓下量信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，包括根據(jù)采集的振動信號計(jì) 算各軋機(jī)的振動能量值H，根據(jù)壓下量信息計(jì)算各個機(jī)架間的帶鋼等效長度I 1';根據(jù)編碼 器脈沖信號對當(dāng)前時(shí)刻該卷帶鋼的累計(jì)脈沖數(shù)量N1進(jìn)行計(jì)數(shù)。
[0015] 軋機(jī)振動能量值H是指對處理后的振動信號所計(jì)算的均方根值，即：
[0017] 其中，η為所采集信號的信號數(shù)據(jù)點(diǎn)個數(shù)。
[0018] 各個機(jī)架間的帶鋼等效長度I1'是指從當(dāng)前機(jī)架到下一機(jī)架的帶鋼經(jīng)軋制完 成后的帶鋼長度，其中i表示機(jī)架號。根據(jù)軋制過程中體積不變原理，可以知道I 1Clh = I1' d' h'，因帶鋼寬度在軋制過程中不改變，即：
[0020] 其中，Iy d、h分別為軋制前的帶鋼長度、寬度、厚度；
[0021] I/、cT、M分別為軋制后的帶鋼長度、寬度、厚度；
[0022] Π 為軋制前后帶鋼厚度的相對壓下量；
[0023] 累計(jì)脈沖數(shù)量Ni是指當(dāng)前卷帶鋼自上次剪切信號發(fā)出后到當(dāng)
[0024] 前時(shí)刻板型輥編碼器累計(jì)發(fā)出的脈沖數(shù)量。
[0025] d)振動報(bào)警判斷
[0026] 通過對振動能量值和報(bào)警參考值進(jìn)行實(shí)時(shí)的比較，當(dāng)振動能量值H超過報(bào)警參考 值G時(shí)，認(rèn)為當(dāng)前級別的振動會對帶鋼表面造成缺陷，同時(shí)發(fā)出振動報(bào)警信息提示操作人 員；
[0027] e)記錄振動紋缺陷起始位置、結(jié)束位置
[0028] 根據(jù)所獲取的振動報(bào)警信息，若某機(jī)架在某一時(shí)刻振動發(fā)生報(bào)警且而前一時(shí)刻未 發(fā)生報(bào)警，則認(rèn)為處在該機(jī)架輥縫中的帶鋼位置為振動紋缺陷起始位置；同理，若該機(jī)架在 某一時(shí)刻振動未發(fā)生報(bào)警且前一時(shí)刻發(fā)生報(bào)警，則認(rèn)為處在該機(jī)架輥縫中的帶鋼位置為振 動紋缺陷結(jié)束位置；
[0029] 某機(jī)架在某一時(shí)刻振動所引起的振動紋缺陷具體位置信息可通過以下公式計(jì)算， 即：
[0030] Li = L〇+l' +S = L〇+l' +NiPx
[0031] 其中，L。為軋機(jī)出口到帶鋼剪切機(jī)之間的帶鋼長度；
[0032] Γ為該機(jī)架到軋機(jī)出口的帶鋼等效長度，為該機(jī)架到軋機(jī)出口各機(jī)架間的帶鋼 等效長度I1'之和；
[0033] S為帶鋼自剪切后的累計(jì)車L制距離，S = N1Px ;
[0034] N1為當(dāng)前時(shí)刻編碼器累計(jì)脈沖數(shù)量；
[0035] f)振動紋缺陷信息記錄及上傳
[0036] 在一次振動的發(fā)生過程中，可能多個機(jī)架都會同時(shí)發(fā)生振動，此外同一鋼卷中，也 可能發(fā)生兩次以上振動，因此可能會得到一系列振動缺陷位置區(qū)間，對其振動缺陷位置的 重疊區(qū)域進(jìn)行合并，得到若干段離散的缺陷位置信息，將其信息記錄并同鋼卷信息打包上 傳，便于下道機(jī)組進(jìn)行缺陷檢查。
[0037] 進(jìn)一步，如乳機(jī)未配置板型輥編碼器，則通過在其他輥上（包括導(dǎo)向輥、上夾送 輥）設(shè)置編碼器或使用其他設(shè)備如記米輪、測長儀也能獲得類似的帶鋼長度信息。
[0038] 在本發(fā)明方法中：
[0039] 所述步驟a)中的報(bào)警參考值G的設(shè)定需要結(jié)合軋機(jī)的實(shí)際振動能量值和通過檢 驗(yàn)人員對帶鋼振動紋缺陷的判定結(jié)果來進(jìn)行合理設(shè)定，其數(shù)值介于振動紋缺陷產(chǎn)生時(shí)和不 產(chǎn)生時(shí)分別對應(yīng)的軋機(jī)振動能量值之間。
[0040] 所述步驟b)中的軋機(jī)振動信號，通過在軋機(jī)牌坊頂部垂直方向安裝的加速度傳 感器來采集軋機(jī)振動信號。
[0041] 所述步驟b)中的剪切信號作為鋼卷的分割點(diǎn)，作為文件存儲的依據(jù)同時(shí)對編碼 器脈沖信號的計(jì)數(shù)值進(jìn)行置零。
[0042] 所述步驟b)中的各軋機(jī)壓下量信息可直接從軋機(jī)控制系統(tǒng)中獲取。
[0043] 所述步驟b)中的鋼卷信息來自于現(xiàn)場所下發(fā)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，可以直接調(diào)用。
[0044] 本發(fā)明的有益效果是：
[0045] 1.本發(fā)明通過板型輥編碼器信息和軋機(jī)壓下量信息，從而實(shí)現(xiàn)任意時(shí)刻各機(jī)架所 對應(yīng)帶鋼缺陷位置的準(zhǔn)確計(jì)算，解決現(xiàn)有技術(shù)手段中無法隨振動紋缺陷位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位 的難題。
[0046] 2.通過對振動紋缺陷位置信息的記錄和上傳，可以根據(jù)振動紋缺陷長度信息盡快 對存在振動紋缺陷鋼卷進(jìn)行處理，避免缺陷卷流入下道機(jī)組或流入市場。
[0047] 3.通過所記錄