[发明专利]一种电容式螺纹钢线径在线测量系统的检测方法

权利要求书

1.一种电容式螺纹钢线径在线测量系统的检测方法，其特征在于：电容式螺纹钢线径在线测量系统包括圆筒件（3）、集电环（4）、电容测量模块（5）、滤波模块（6）、数据运算模块（7）和数据显示模块（8），所述的圆筒件（3）呈两端开口的中空筒状结构，螺纹钢（2）从圆筒件（3）的中心轴线位置穿过，从圆筒件（3）一端的端部引出第一电容极；所述的集电环（4）设置于轧机（1）的出口处，并与螺纹钢（2）相接触，从集电环（4）引出第二电容极，所述的圆筒件（3）和螺纹钢（2）组成圆柱形电容器；上述的第一电容极和第二电容极接入电容测量模块（5），该电容测量模块（5）用于测量圆柱形电容器的电容值，所述的电容测量模块（5）、滤波模块（6）、数据运算模块（7）、数据显示模块（8）依次连接；其步骤为：

1）建立标准数据库：

将多种直径为Ф_i的标准规格的螺纹钢（2）在与实际生产相同的环境中离线状态下穿过圆筒件（3），电容测量模块（5）通过第一电容极和第二电容极测量此时圆柱形电容器的电容值，并经过滤波模块（6）得到相应的电容值C_i，其中：Ф_i为标准规格的螺纹钢（2）直径，C_i为直径为Ф_i的标准规格的螺纹钢（2）对应的电容值，从而得到（C_i，Ф_i）的标准数据库，其中Ф_i的取值为6、8、10、12、16、18、20、22、25、32、40、50mm；

2）检测工况电容值C_x：

当待测的螺纹钢（2）穿过圆筒件（3）时，电容测量模块（5）通过第一电容极和第二电容极测量此时圆柱形电容器的电容值，并经过滤波模块（6）得到相应的电容值C_x，其中：C_x为待测直径Ф_x的螺纹钢（2）对应的电容值；

3）数据处理：

将步骤2）检测得到的电容值C_x传送至数据运算模块（7），进行局部线性化、偏差估计运算得待测螺纹钢（2）的直径Ф_x和螺纹钢（2）直径的偏差量ΔΦ，具体计算过程如下：

A）根据当前生产的螺纹钢（2）直径Ф_m的规格，从标准数据库（C_i，Ф_i）中提取与生产的螺纹钢（2）直径相接近的两组数据（C₁，Ф₁）和（C₂，Ф₂），其中：Ф₁为比当前生产的螺纹钢（2）直径规格Ф_m小一个规格的标准直径，C₁为准数据库（C_i，Ф_i）中Ф₁对应的电容值，Ф₂为比当前生产的螺纹钢（2）直径规格Ф_m大一个规格的标准直径，C₂为准数据库（C_i，Ф_i）中Ф₂对应的电容值；

B）将（C₁，Ф₁）和（C₂，Ф₂）带入公式（1-1）：

Φ1=Φ2-Φ1C2-C1C1+b]]>或Φ2=Φ2-Φ1C2-C1C2+b---(1-1)]]>

即可计算得到b，其中：b为截距；

C）将上述（C₁，Ф₁）、（C₂，Ф₂）、截距b及检测得到的电容值C_x带入公式（1-2），

Φx=Φ2-Φ1C2-C1Cx+b---(1-2)]]>

即可计算得到待测螺纹钢（2）的直径Ф_x，其中：Ф_x为待测的螺纹钢（2）直径，C_x为待测直径Ф_x的螺纹钢（2）对应的电容值；

D）将当前生产的螺纹钢（2）规格直径Ф_m和上述计算得到的待测螺纹钢（2）的直径Ф_x带入公式（1-3）：

ΔΦ=Ф_x-Ф_m   （1-3）

计算即得螺纹钢（2）直径的偏差量ΔΦ；

4）数据显示：

将步骤3）中计算得到的待测螺纹钢（2）的直径Ф_x和偏差量ΔΦ传送至数据显示模块（8）予以显示。