一种测量板坯锥度的方法与流程

1.本发明涉及一种测量锥度方法，特别涉及一种测量板坯锥度的方法，属于加工检测技术技术领域。


背景技术：

2.板坯，是钢坯的一种，为钢水通过连铸机连铸形成，一般铸坯宽厚比大于3的即称板坯，其主要用于轧制板材，但尚未开始轧制，通常连铸机浇铸的板坯尺寸为：厚度150～250mm，宽度1000～1800mm；小板坯宽度可为600mm，厚度120mm，板坯厚度小于100mm的称薄板坯。
3.板坯进行再加工的过程中需要测量锥度，大都利用锥度测量仪，是利用高精度线性位移传感器对炼钢连铸结晶器铜管内壁锥度进行准确测量的仪器，它是炼钢工艺设备中必不可少的工具之一，板坯锥度仪是利用锥度仪测量小车上的高精度位移传感器对铜管内壁变化值进行测量，目前的板坯锥度仪大多是采用位移传感器进行检测，而这种测量方式测量精度低、且由于板坯为立体化结构，单一的平面数据难以保证有效性，且利用位移传感器，会被坡度的距离所影响，大大降低了测量的精准性，为此，我们提供一种测量板坯锥度的方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种测量板坯锥度的方法，以解决上述背景技术中提出的目前的板坯锥度仪大多是采用位移传感器进行检测，而这种测量方式测量精度低、且由于板坯为立体化结构，单一的平面数据难以保证有效性，且利用位移传感器，会被坡度的距离所影响，大大降低了测量的精准性的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种测量板坯锥度的方法，包括以下步骤：
6.s1：依据板坯的长度和宽度，在水平基台上划分出测量区域，并在测量区域的内部规划出等距纵横轨道线，纵横轨道线的数量与板坯的长度宽度相关联；
7.s2：将板坯放置到水平基台的测量区域处，板坯的外廓线与测量区域的边界线重合，利用真空吸附原理对板坯进行吸附定位；
8.s3：调整检测传感器到多个横向轨道线处，并与横向轨道线的起点端接触，横向动力结构使得检测传感器横向运动到横向轨道线的终点端；通过数据传输线将测量得到的连续性数据传递到上位机的锥度模型；
9.s4：再次调整检测传感器到多个纵向轨道线处，并与纵向轨道线的起点端接触，纵向动力结构使得检测传感器横向运动到纵向轨道线的终点端；通过数据传输线再次将测量得到的连续性数据传递到上位机的锥度模型；
10.s5：上位机利用模型融合算法，将横向锥度模型和纵向锥度模型融合成整体锥度模型，计算分析得到板坯表面的镀层磨损状况、表面平整度和表面锥度数据。
11.作为本发明的一种优选技术方案，所述纵横轨道线的数量与板坯的宽度相关联内容如下：
12.当板坯长度和宽度分别除以10所得到的商值作为纵向轨道线和横向轨道线数量，余数大于7则纵向轨道线和横向轨道线数量加一，反之则保持不变，且纵横轨道线的数量与检测传感器的个数相等。
13.作为本发明的一种优选技术方案，所述检测传感器为发射电路产生的高压冲击波激励探头，可产生超声发射脉冲波，脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收，根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的数值。
14.作为本发明的一种优选技术方案，所述横向动力结构驱动检测传感器的移动速度为横轨道线的长度除以20秒，纵向动力结构驱动检测传感器的移动速度为纵轨道线的长度除以10秒。
15.作为本发明的一种优选技术方案，所述测量板坯锥度方法的装置包括水平基台、真空吸附结构、龙门移动框架、检测传感器、上位机、横向动力结构和纵向动力结构，所述水平基台设置在龙门移动框架的底部，检测传感器通过连接横梁设置在龙门移动框架横梁底部的纵向动力结构，横向动力结构与龙门移动框架的支撑梁连接，检测传感器通过传输线缆与上位机数据连接。
16.作为本发明的一种优选技术方案，所述横向动力结构和纵向动力结构均位伺服电机驱动丝杠运动。
17.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
18.1.本发明一种测量板坯锥度的方法，通过高压冲击波激励探头产生超声发射脉冲波测量板坯的横向纵向厚度，并依据纵横轨道线构建横向锥度模型和纵向锥度模型，利用融合算法得到整体锥度模型，利用计算机强大的计算分析能力，在依据锥度与斜度的关系式得到板坯表面的镀层磨损状况、表面平整度和表面锥度数据，相比较传统的采用位移传感器进行检测，具有精准度高，测量更加全面以及检测数据可靠性高的优点，操作十分便捷，适用于多种板坯的表面镀层检测、表面平整度分析和锥度测量。
具体实施方式
19.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.本发明提供了一种测量板坯锥度的方法的技术方案，包括以下步骤：
21.s1：依据板坯的长度和宽度，在水平基台上划分出测量区域，并在测量区域的内部规划出等距纵横轨道线，纵横轨道线的数量与板坯的长度宽度相关联；
22.s2：将板坯放置到水平基台的测量区域处，板坯的外廓线与测量区域的边界线重合，利用真空吸附原理对板坯进行吸附定位；
23.s3：调整检测传感器到多个横向轨道线处，并与横向轨道线的起点端接触，横向动力结构使得检测传感器横向运动到横向轨道线的终点端；通过数据传输线将测量得到的连续性数据传递到上位机的锥度模型；
24.s4：再次调整检测传感器到多个纵向轨道线处，并与纵向轨道线的起点端接触，纵向动力结构使得检测传感器横向运动到纵向轨道线的终点端；通过数据传输线再次将测量得到的连续性数据传递到上位机的锥度模型；
25.s5：上位机利用模型融合算法，将横向锥度模型和纵向锥度模型融合成整体锥度模型，计算分析得到板坯表面的镀层磨损状况、表面平整度和表面锥度数据。
26.纵横轨道线的数量与板坯的宽度相关联内容如下：
27.当板坯长度和宽度分别除以10所得到的商值作为纵向轨道线和横向轨道线数量，余数大于7则纵向轨道线和横向轨道线数量加一，反之则保持不变，且纵横轨道线的数量与检测传感器的个数相等。
28.检测传感器为发射电路产生的高压冲击波激励探头，可产生超声发射脉冲波，脉冲波经介质介面反射后被接收电路接收，根据声波在试样中的传播速度乘以通过试样的时间的一半而得到试样的数值。
29.横向动力结构驱动检测传感器的移动速度为横轨道线的长度除以20秒，纵向动力结构驱动检测传感器的移动速度为纵轨道线的长度除以10秒。
30.测量板坯锥度方法的装置包括水平基台、真空吸附结构、龙门移动框架、检测传感器、上位机、横向动力结构和纵向动力结构，所述水平基台设置在龙门移动框架的底部，检测传感器通过连接横梁设置在龙门移动框架横梁底部的纵向动力结构，横向动力结构与龙门移动框架的支撑梁连接，检测传感器通过传输线缆与上位机数据连接，横向动力结构和纵向动力结构均位伺服电机驱动丝杠运动。
31.实施例一
32.选择1000mm宽和3000mm长的板坯，在水平基台上划分出1000
×
3000的测量区域，并在测量区域的内部规划出等距纵横轨道线，纵横轨道线的数量分别为10和30个；
33.将板坯放置到水平基台的测量区域处，板坯的外廓线与测量区域的边界线重合，利用真空吸附原理对板坯进行吸附定位；
34.选择30个检测传感器，分别与30条横向轨道线的起点端接触，横向动力结构使得检测传感器横向运动到横向轨道线的终点端；通过数据传输线将测量得到的连续性数据传递到上位机的锥度模型；
35.再次调整检测传感器，数量为10个，与10条纵向轨道线的起点端接触，纵向动力结构使得检测传感器横向运动到纵向轨道线的终点端；通过数据传输线再次将测量得到的连续性数据传递到上位机的锥度模型；
36.上位机利用模型融合算法，将横向锥度模型和纵向锥度模型融合成整体锥度模型，计算分析得到板坯表面的镀层磨损状况、表面平整度和表面锥度数据。
37.实施例二
38.选择700mm宽和2500mm长的板坯，在水平基台上划分出700
×
3500的测量区域，并在测量区域的内部规划出等距纵横轨道线，纵横轨道线的数量分别为7和25个；
39.将板坯放置到水平基台的测量区域处，板坯的外廓线与测量区域的边界线重合，利用真空吸附原理对板坯进行吸附定位；
40.选择25个检测传感器，分别与25条横向轨道线的起点端接触，横向动力结构使得检测传感器横向运动到横向轨道线的终点端；通过数据传输线将测量得到的连续性数据传
递到上位机的锥度模型；
41.再次调整检测传感器，数量为7个，与7条纵向轨道线的起点端接触，纵向动力结构使得检测传感器横向运动到纵向轨道线的终点端；通过数据传输线再次将测量得到的连续性数据传递到上位机的锥度模型；
42.上位机利用模型融合算法，将横向锥度模型和纵向锥度模型融合成整体锥度模型，计算分析得到板坯表面的镀层磨损状况、表面平整度和表面锥度数据。
43.综上所述，本发明通过高压冲击波激励探头产生超声发射脉冲波测量板坯的横向纵向厚度，并依据纵横轨道线构建横向锥度模型和纵向锥度模型，利用融合算法得到整体锥度模型，利用计算机强大的计算分析能力，在依据锥度与斜度的关系式得到板坯表面的镀层磨损状况、表面平整度和表面锥度数据，相比较传统的采用位移传感器进行检测，具有精准度高，测量更加全面以及检测数据可靠性高的优点，操作十分便捷，适用于多种板坯的表面镀层检测、表面平整度分析和锥度测量。
44.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。