[发明专利]用于检测轧钢机轧制压力的侧置式传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种轧钢机的控制技术，特别是一种用于检测轧钢机轧制压力的侧置式传感器。

背景技术

目前，国内轧钢机轧制力检测主要采用两种方式：一种是支承式测力，也就是传感器直接承受被测力。所采用的传感器，主要有电阻应变式、电感式、电容式、压电式、压磁式。在使用时一般把它安装在以下三个部位：(a)压下螺丝与上支承辊轴承座之间；(b)下支承辊轴承座与机架牌坊的下横梁之间；(c)压下螺母与机架牌坊的上横梁之间。由于其受力部位——测压头直接频繁承受轧制力，很容易遭到破坏，而且在每次更换传感器时，都必须把与之相连的轧机部件拆掉，非常麻烦；

另一种是附着式测力，也就是通过测量机架变形间接测量轧制力。这种测量方式所采用的传感器是电阻应变片。电阻应变片是应用最广泛的测力传感器，但在测试时必须将应变片粘贴在试件或传感器的弹性元件上，这样，粘合剂所形成的胶层就有着重要的作用，它要准确无误的将弹性体的变形传递到应变计的电阻敏感栅上去，粘合剂性能的优劣直接影响应变计的工作特性，如蠕变、机械滞后、绝缘电阻、灵敏度、非线性等，并影响这些特性随时间或温度变化的程度。而对于某一粘合剂而言，如果其抗剪切强度高，收缩率就会大，抗冲击性就差；韧性好，固化时间就长；在高温下使用的粘合剂固化方法，粘贴操作比较复杂。因此，这种测力误差通常达到10％。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种安装拆卸方便、检测灵敏度高、误差小的用于检测轧钢机轧制压力的侧置式传感器。

本发明要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种用于检测轧钢机轧制压力的侧置式传感器，其特点是：在机架立柱的侧面设有测力传感器，测力传感器沿机架立柱的中线竖向设置，测力传感器由厚度为0.3-0.6mm的坡莫合金片制成，坡莫合金片与机架立柱垂直设置，在坡莫合金片的中部开有条形孔，在条形孔两侧分别缠绕有励磁线圈N₁和测量线圈N₂，测力传感器的两端设有上、下夹紧头，测力传感器与上、下夹紧头之间设有绝缘橡胶垫，上、下夹紧头通过螺栓与上、下传力拉杆固定，上、下传力拉杆分别穿过装在机架上的支座，并在上、下拉杆的端部装有测力传感器预紧力调节螺母，测力传感器的安装上下对称设置。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，在条形孔内侧缠绕的是测量线圈N₂，外侧缠绕的是励磁线圈N₁。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，传力拉杆为阶梯轴，小轴端与大轴端的直径比为1∶2～10。

本发明要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，励磁磁场强度H＝0.2-0.5A/mm，励磁线圈的匝数为6-10匝，测量线圈的匝数为12-20匝。

本发明采用坡莫合金片制成测力传感器，基于铁磁材料的压磁效应，当磁场中的铁磁材料受到机械力的作用时，在它的内部产生应变，从而产生应力σ，导致磁导率μ发生变化。当铁磁材料上同时绕有励磁线圈和测量线圈时，磁导率的变化将导致线圈间耦合系数的变化，从而使输出电势发生变化。通过相应的测量电路，就可以根据输出的量值来衡量外作用力。当轧钢机轧制时，其机架立柱在反作用力的作用下产生弹性变形，其大小与轧制力成正比，因此，只需测出机架立柱的应变就可推算出轧制力P。为了测得拉应力，把测力传感器沿机架立柱的中性面C-C布置，以消除弯曲应力的影响。与现有技术相比本发明的特点：(1)安装拆卸方便，减少了停机时间，提高了轧机的工作效率，提高了经济效益；(2)解决了支承式测力传感器因频繁承受轧制压力，其测压头易损坏的弊端；(3)不需要粘贴，一次安装可长期使用；(4)可在高温下长期稳定工作；(5)检测灵敏度高，误差小。

附图说明

图1为本发明的结构简图。

图2为图1的侧向视图。

图3为轧制力检测原理图。

图4为传感磁路分析简图。

图5为传感器的测量电路原理方框图。

具体实施方式