[发明专利]一种带钢纤维条长度测量方法及测量装置

权利要求书

1.一种带钢纤维条长度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.以带钢表面某点O为中心建立三维坐标系，其x轴平行于带钢的长度方向，y轴平行于带钢的宽度方向，z轴平行于带钢的厚度方向；将带钢视为由N个连续纤维条组成的一个整体，带钢纤维条的长度方向平行于y轴，宽度方向平行于x轴，厚度方向平行于z轴；

S2.激光器发射的激光投射到带钢的表面形成光斑B，由于压力加工变形，带钢的厚度由z_i-1变为z_i时，光斑移动到A，而在接收器的光敏元件上，成像点由B'移动到A'，根据几何关系，带钢的厚度变化量h＝|z_i-z_i-1|与成像点的移动距离h'的关系为：

式中，k₁、k₂和k₃分别为带钢在x轴、y轴和z轴方向的刚度影响系数；

S3.带钢在连续压力加工过程中，当带钢沿x轴方向运动时，在时刻t₁，t₂，…，t_n通过式(1)得到带钢的厚度变化量h＝|z_i-z_i-1|，然后根据下式计算出带钢纤维条的长度L：

式中，v_i为测量带钢厚度z_i时带钢的运动速度，n为测量点数。

2.根据权利要求1所述的一种带钢纤维条长度测量方法，其特征在于，假设带钢在压力变形过程中应力和应变中性层重叠，在压力变形过程中不会出现偏移，且带钢中部变形区长度是整体长度的一半以内；其中，带钢长度为l，压力变形后，带钢的长度延伸变化量为Δl，宽度延伸变化量与长度延伸变化量之比为λ；

由于在带钢内部的各个方向都存在着互相平衡的内力，带钢的拉长会受到三个方向刚端效应的影响，其刚度影响系数k₁、k₂和k₃分别为：

3.根据权利要求1所述的一种带钢纤维条长度测量方法，其特征在于，若带钢纤维条的宽度取值增大，则对应增加测量点数n，以使通过式(2)计算出的带钢纤维条的长度L更加准确。

4.一种如权利要求1所述的带钢纤维条长度测量方法的测量装置，其特征在于，包括激光器、接收器、透镜、摄像透镜和滤色镜，所述激光器活动设置于带钢上方，且激光器移动方向平行于y轴，所述透镜设置于激光器激光出射端与带钢之间，所述摄像透镜设置于接收器接收端与带钢之间，所述滤色镜设置于摄像透镜和接收器之间；所述激光器发射的激光通过透镜投射到带钢的表面形成光斑，经带钢表面反射的激光分别经摄像透镜和滤色镜成像于接收器上。