[发明专利]一种带钢卷取张力设定值优化装置及方法

权利要求书

1.一种带钢卷取张力设定值优化装置，其特征在于，所述优化装置包括径向定位系统，卷径变化量测量装置以及计算机处理系统，所述径向定位系统、卷径变化量测量装置均通过双向数据信号线与计算机处理系统连接；在计算机处理系统的控制下，分别启动和结束径向定位信号时刻和卷径变化量的测量，并将测量数据实时传送给计算机处理系统，在计算机处理系统内进行数据处理，完成卷形质量判定，计算机处理系统从外部带钢厚度测量系统获得带钢厚度值，并将张力设定值调整系数输出给外部张力控制系统；所述径向定位系统由径向定位标志和定位标志检测装置组成；所述卷径变化量测量装置由激光位移传感器组成；定位标志指示卷筒的某一特定旋转角位置，标志检测装置在卷筒旋转过程中，每一圈发现一次定位标志并发出一个定位脉冲，依据脉冲时刻在时间轴上实现带钢的逐圈分割；卷径变化量测量装置检测激光位移传感器安装点至钢卷表面的距离，沿卷筒半径和水平方向测量；所述定位标志检测装置由激光光线发射和接收装置组成，在卷筒轴颈底部，位于定位标志的两侧，发出一条垂直与卷筒轴线的光线，该光线当定位指针每转过轴颈正下方时会被瞬间遮挡一次，从而使激光光线接收装置发出一个定位脉冲信号。

2.如权利要求1所述一种带钢卷取张力设定值优化装置，其特征在于，所述径向定位标志设置为钢质指针，其上端带磁性底座，贴合在卷筒轴颈曲线上；下端呈倒三角形状，倒三角的末端遮挡住激光光线传感器发出的光线。

3.采用权利要求1或2所述装置对带钢卷取张力设定值优化的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)在卷筒轴颈上设置径向定位标志；在径向定位标志下方设置光线发射和接收器，使得径向定位标志每次转过下方时，都遮挡一次光线，在光线接收器上产生一个定位脉冲信号；

2)在与卷筒轴线等高的水平面上设置激光位移传感器，在固定点到卷筒轴心的直线上，测量固定点到钢卷表面的距离L；

3)通过计算机系统采集定位脉冲信号和距离L测量值，调试径向定位标志的安装位置，使得在发现带头的同一时刻，可以获得一个定位脉冲信号；

4)以后每获得一个定位脉冲信号，则表示卷筒转过一圈，以该定位脉冲信号被读取的时刻作为前一圈带钢结束和后一圈带钢开始时刻，实现带钢在时间轴上的逐圈分隔，根据本技术的卷形测量原理，激光位移传感器在相邻2个定位脉冲信号时刻间所测得的位移变化情况，就可以反映卷形变化情况；

5)应用本系统时，张力设定值从理论计算值或从略低于理论计算值开始，当前后两圈或数圈测量的平均值差异过大时，则认为存在卷形疏松，并相应增大卷取张力设定值。

4.根据权利要求3所述的带钢卷取张力设定值优化的方法，其特征在于，所述步骤5中，卷形疏松具体判断方法如下，首先确定从带头开始的每一圈带钢的头尾检测时刻；然后读取激光位移传感器在每一圈带钢头尾时刻间的测量值L，将第i圈带钢测量平均值L_i与前1圈带钢测量平均L_i-1相比较，设δ＝L_i-L_i-1，其中δ为实测变化量，当δ>ωh时，其中h为带钢厚度，ω≥1是自定的可反映卷形疏松程度的卷径系数，ω的取值范围一般为1.1-1.6，当实测变化量大于自定变化量ωh时，则表示卷形疏松。

5.根据权利要求3所述的带钢卷取张力设定值优化的方法，其特征在于，所述步骤4中带钢逐圈分割具体过程如下，在卷筒轴颈处设置径向定位标志，通过调整其安装位置，使其每旋转至正下方就遮挡一次光线和发出一个脉冲信号；在激光位移传感器检测到带头的时刻，正好有一个脉冲信号到达计算机系统；以后每次接收到一个脉冲信号，就标志着前一圈带钢结束和后一圈带钢开始，通过标记时刻实现带钢的逐圈分割。