[发明专利]在线检测连铸结晶器内摩擦力的方法

摘要

本发明涉及一种在线检测连铸结晶器内摩擦力的方法，属冶金连铸检测技术领域。一种在线检测连铸结晶器内摩擦力的方法，其特征是：通过传感器测量作用在结晶器上的力和结晶器的振动位移；实测并计算出结晶器系统的质量、刚度、阻尼参数；连铸时，将计算出的系统参数，检测得到的作用在结晶器上的力和结晶器实际振动位移，对位移做一次和两次差分可分别获得结晶器振动速度和加速度，代入结晶器受迫振动力学模型，实时计算出连铸时每一采样时刻结晶器冷却壁与铸坯坯壳之间摩擦力，并将摩擦力变化趋势显示在显示器上。本发明计算结果的准确性和可靠度高，实时性好，检测准备工作量和耗时少，更适合于生产现场应用。

主权项

1.一种在线检测连铸结晶器内摩擦力的方法，其特征是：选择传感器，测量作用在结晶器上的力和结晶器的振动位移；按下述步骤实测并计算出结晶器振动系统的质量、刚度、阻尼参数；连铸时，将计算出的系统参数，检测得到的作用在结晶器上的力和结晶器实际振动位移，对位移做一次和两次差分可分别获得结晶器振动速度和加速度，代入结晶器受迫振动力学模型，F→+F→M+G→+K(x→-s→)+Bv→=Ma→---(1)]]>实时计算出连铸时每一采样时刻结晶器冷却壁与铸坯坯壳之间摩擦力F_M，并将摩擦力变化趋势显示在显示器上；实测并计算结晶器振动系统的质量、刚度、阻尼参数的步骤是：(1)用测力传感器和位移传感器分别测量作用在结晶器上的力和结晶器垂直位移(2)测量结晶器振动系统在振动平衡位置等待起振时的力，采样的时间或次数应足够长，求取平均值，记为F₀；此时公式(1)简化为：F→=G→+Kx→---(2)]]>(3)利用结晶器振动控制系统，给结晶器一个稳定作用力F₁，使结晶器偏离振动平衡位置，并在振动上限和下限之间，停在一个新的平衡位置，记录下结晶器处于两个平衡位置时的位移传感器测量的差值Δs，由下式获得系统实际的综合刚度系数K；K＝|ΔF|/Δs＝|F₀-F₁|/Δs                         (3)(4)将检测出的值F₀和计算得到的K代入公式(2)中，由于弹簧预压缩量x是已知量，可在线获得结晶器准确的重量G和质量M；(5)利用结晶器振动控制系统，使结晶器做相对于振动零点的向上或向下等速直线运动，此时：F→+G→+Kx→-Ks→+Bv→=0---(4)]]>变换运动速度反复测试，记录下运动过程中每一采样时刻的作用力，记为力F₂数据组和位移s数据组，对位移做一次差分处理，计算出实际运行速度v，将以上数据以及步骤(3)和(4)计算出的K和G代入公式(4)，可计算出系统实际的等效阻尼系数B。