[发明专利]带钢机械性能在线检测系统

说明书

本发明公开了一种带钢机械性能在线检测系统，本系统包括升降机构、控制机构、探头组件和智能终端；升降机构通过支撑底座和长/短行程升降单元使得升降平台升降及探头组件；控制机构由升降伺服驱动器和PLC控制器构成，并通过长行程升降单元驱动升降平台升降；探头组件由磁场发生器提供发射/接收探头的检测磁场并将接收的信号经前置放大器、滤波放大器和模数转换模块后得到检测信号，激光测距传感器的测距信号输入PLC控制器；智能终端接收模数转换模块的检测信号并与PLC控制器电连接。本系统实现带钢屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等机械性能的在线非接触性检测，提高了检测的准确性，对带钢轧制工艺调整和稳定产品质量具有指导意义。

技术领域

本发明涉及一种带钢机械性能在线检测系统。

背景技术

对板材轧制技术而言，下游用户对轧件的质量要求越来越高，通常来讲，冷轧板的质量指标主要有几何尺寸精度、表面质量、机械性能、内部缺陷等。其中，机械性能参数（如屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等）的技术要求通常被认为是最重要的。显然，向客户提供具有准确的、合格的机械性能指标的带材是钢厂提高其市场竞争力的前提条件之一。

当前，世界上绝大多数钢厂确定轧件（如冷轧板）的机械性能指标的方法为：轧件在完成每个生产工序后，采集标准样件送到力学实验室，通过实验室拉伸等力学实验，来获取性能参数。但由于实验室检测的非连续性，不可能在线获取对应生产过程的带钢机械性能参数，只对带钢的头尾进行检测，并不能完全保证带钢在整卷长度方向上机械性能指标都是受控的，因此离线检测所获得的结论只能有限地用于指导工艺调整和稳定产品质量。鉴于板材生产机组的生产连续性，需要及时反映生产过程工艺参数变化，对板材机械性能指标实施在线监测，一旦发现偏离，马上作出调整，以保证生产过程稳定受控。因此，带钢机械性能在线检测对于降低制造成本、减少次品或废品发生概率，全面提升产品质量、减少用户异议率、增加企业效益显得十分必要。

带钢机械性能在线检测理论上可以采用电磁感应法，电磁感应法一般为单磁检测，从铁磁材料的物理化学性能与电磁性能的关系可知：材料的金相组织和力学性能对矫顽磁力、磁导率和电导率等有很大影响。因此, 根据电涡流检测原理, 只要测出电导率、磁导率等的变化, 便可反映出材料机械性能的变化。通过在运行带钢的上下两侧安装两个电磁线圈对带钢进行初始激励，然后带钢下游上下两侧安装检测线圈测量出感应信号，然后对信号进行数学处理，带钢的机械性能参数可以由之前定义好的电磁参数和机械性能参数之间的映射关系获得。但是，由于作为检出值的电涡流阻抗值与钢材机械性能之间存在较严重的非线性，相同牌号不同炉号钢材的电磁特性相差较大，因此，采用电磁感应法进行带钢机械性能在线准确检测存在相当困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带钢机械性能在线检测系统，本系统克服了传统带钢机械性能检测的缺陷，实现带钢屈服强度、抗拉强度、断后伸长率等机械性能的在线非接触性检测，提高了检测的准确性，对带钢轧制工艺调整和稳定产品质量具有指导意义。

为解决上述技术问题，本发明带钢机械性能在线检测系统包括升降机构、控制机构、探头组件和智能终端；

所述升降机构包括支撑底座、升降平台、长行程升降单元和短行程升降单元，所述长行程升降单元设于所述支撑底座，所述升降平台设于所述长行程升降单元顶端并且通过长行程升降单元驱动升降，所述短行程升降单元设于所述升降平台顶面；

所述控制机构包括升降伺服驱动器和PLC控制器，所述升降伺服驱动器设于所述长行程升降单元底端并且驱动长行程升降单元的升降；所述PLC控制器与所述升降伺服驱动器电连接；