一种光纤传感智能监测系统

技术领域

本发明涉及光纤传感技术领域，尤其涉及一种光纤传感智能监测系统。

背景技术

在轧钢生产过程中，先将钢坯送入加热炉加热，然后经过初轧机反复轧制之后，再进入精轧机轧制，上述各阶段钢坯的温度对带钢在各轧机机架中的变形抗力、轧制压力、成品的金相组织、晶粒度、机械性能以及带钢的表面状态都有直接影响。现有的轧钢过程温度控制方法是，使用测温仪检测加热炉出钢温度、精轧前温度和成品出口温度等，对每一根钢进行钢温记录并通过大屏幕显示温度，通过查看大屏幕显示的钢温高低，由人工来控制加热炉的出钢速度，来实现温度的控制，这种温度控制方法很不准确，且不能全部覆盖各阶段的温度控制，导致产品品质降低。

因此光纤传感智能检测系统拥有其优越的检测方式和精度越来越多的被应用于钢坯表面温度的测定，一旦测定到钢坯表面某一个地方的温度有较大的变化，即将其温度信号转换为光信号，进而调制器转换为调制信号，进而可以自动对轧机的相关参数进行调整，以增大或者调小局部下压力，以确保钢带各个位置的厚度一致。因此就需要一种适用与钢带轧制的一套光纤传智能监测系统。

发明内容

本发明为了克服现有技术中对钢温的检测不够精确导致钢带的变形抗力横向箱差异过大，从而影响轧机的调整的问题，提供一种光纤传感智能监测系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种光纤传感智能监测系统，包括架设在机前和机后辊道上的监测装置，所述监测装置包括固定在辊道两侧辊架的上表面之间的弓形支撑架，所述弓形支撑架包括两根竖直杆和水平横梁，且水平横梁的上表面开有T形滑槽，所述T形滑槽的滑槽内位于中部固定有中间座，且T形滑槽的滑槽内位于中间座的两侧分别设置又互相对称的滑动安装座，两个滑动安装座相对的一侧分别开有螺纹方向相反的螺孔，且两个螺孔中螺接有同一根双向螺杆，弓形支撑架的上表面位于双向螺杆的端部固定有伺服电机，中间座和两个滑动安装座的上表面均设置有转动台，且转动台的上表面均固定有斜向下的光纤传感器，从而能够在使用时当钢坯经过监测装置的时候，能够从中间和两边三个位置分别对钢坯的温度进行监测，提高监测精确度，并且能够随着钢坯的宽度变化而调整两边的两个监测位置，确保两边的监测位置位于钢坯的宽度范围内。

作为本发明中优选的方案，所述光纤传感器通过信号线连接有调制转换器，且调制转换器通过信号线连接有处理器，伺服电机的控制开关通过信号线与处理器的信号输出端相连，从而能够在使用时，当两边的光纤传感器检测不到钢坯的存在的时候，会将信号经调制转换器处理再传输至处理器，此时处理器控制伺服电机转动，继而带动两边的光纤传感器向中间靠拢，直至到达钢坯的边缘处即可，起到了测宽的效果。

作为本发明中优选的方案，所述中间座的侧面开有贯穿中间座的通孔，且通孔的内壁与双向螺杆的外壁之间留有间隙。

一种光纤传感智能监测系统，包括以下步骤：

步骤一：首先，监测装置上的横向三个光纤传感器对来料钢坯的表面横向上进行三个温度检测，检测后的三个温度值传输到系统处理器中进行对比，若各个传感器的监测值差异不大，说明来料钢坯的表面温度均匀，此时按原先设定的压下规程继续轧制；

步骤二：若各个光纤传感器的监测结果差异大，之后锁定差异较大的那个光纤传感器，并将其数值经调制器转换为温度数值，若此处温度比周边温度高，则判定此处为亮斑，之后系统确定亮斑所处位置，并分析自动作出相应的下一步处理；

第一种情况为：亮斑处于钢坯的其中一边边缘位置，相应的减小后续道次轧机位于亮斑那一端轧辊的下压率；第二种情况为：亮斑处于中间位置，相应地减小后续道次轧辊中间位置的压下率；第三种情况为：亮斑处于两边位置，此时减小轧辊两端的压下率即可；

步骤三：若温度数据比周边温度底，则为黑印，之后系统确定黑印所处位置并分析自动作出相应的下一步处理；

第一种情况为：黑影处于钢坯的其中一边边缘位置，相应的增大后续道次轧机位于黑印那一端轧辊的下压率；第二种情况为：黑印处于中间位置，相应地增大后续道次轧辊中间位置的压下率；第三种情况为：黑印处于两边位置，此时增大轧辊两端的压下率即；

步骤四：在精轧机组的下压微调之后的机后辊道上设置三个光纤传感器继续对钢板进行温度监测，之后再对每个传感器的检测数据进行对比，此时若各个传感器的差异很小说明钢板表面宽度方向上几乎没有温度差异；

若存在的差异仍然在需要调节范围内，则继续执行步骤二和步骤三种的局部位置下压率智能调整步骤。

作为本发明中优选的方案，所述步骤三和步骤四中检测出温度数据比周边温度高或者底的时候作出的相应位置下压率的调整为智能调整步骤A。

综上所述，本方案中的有益效果为：

1.该种光纤传感智能监测系统，通过设置滑动连接在水平横梁上的三个光纤传感器，能够在使用时当钢坯经过监测装置的时候，能够从中间和两边三个位置分别对钢坯的温度进行监测，提高监测精确度，并且能够随着钢坯的宽度变化而调整两边的两个监测位置，确保两边的监测位置位于钢坯的宽度范围内；

2.该种光纤传感智能监测系统，通过设置的双向螺杆和能够控制伺服电机正反转的处理器，能够在使用时，当两边的光纤传感器检测不到钢坯的存在的时候，会将信号经调制转换器处理再传输至处理器，此时处理器控制伺服电机转动，继而带动两边的光纤传感器向中间靠拢，直至到达钢坯的边缘处即可，起到了测宽的效果；

3.该种光纤传感智能监测系统，通过设置的自动分析控制系统，能够精准的对因温度变化而导致的钢板表面局部变形抗力的增加而控制相应的轧辊下压率的变化。

附图说明

图1为本发明提出的一种光纤传感智能监测系统的流程示意图；

图2为本发明提出的一种光纤传感智能监测系统的结构机后监测流程示意图；

图3为本发明提出的一种光纤传感智能监测系统中监测装置的立体结构示意图；

图4为本发明提出的一种光纤传感智能监测系统中亮斑出现时的处理流程示意图；

图5为本发明提出的一种光纤传感智能监测系统中黑印出现时的处理流程示意图。

图中：1辊架、2弓形支撑架、3T形滑槽、4转动台、5滑动安装座、6中间座、7通孔、8光纤传感器、9双向螺杆、A智能调整步骤。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本实施例中

参照图3，一种光纤传感智能监测系统，包括架设在机前和机后辊道上的监测装置，监测装置包括固定在辊道两侧辊架1的上表面之间的弓形支撑架2，弓形支撑架2包括两根竖直杆和水平横梁，且水平横梁的上表面开有T形滑槽3，T形滑槽3的滑槽内位于中部固定有中间座6，且T形滑槽3的滑槽内位于中间座6的两侧分别设置又互相对称的滑动安装座5，两个滑动安装座5相对的一侧分别开有螺纹方向相反的螺孔，且两个螺孔中螺接有同一根双向螺杆9，弓形支撑架2的上表面位于双向螺杆9的端部固定有伺服电机，中间座6和两个滑动安装座5的上表面均设置有转动台4，且转动台4的上表面均固定有斜向下的光纤传感器8，从而能够在使用时当钢坯经过监测装置的时候，能够从中间和两边三个位置分别对钢坯的温度进行监测，提高监测精确度，并且能够随着钢坯的宽度变化而调整两边的两个监测位置，确保两边的监测位置位于钢坯的宽度范围内。

其中，光纤传感器8通过信号线连接有调制转换器，且调制转换器通过信号线连接有处理器，伺服电机的控制开关通过信号线与处理器的信号输出端相连，从而能够在使用时，当两边的光纤传感器8检测不到钢坯的存在的时候，会将信号经调制转换器处理再传输至处理器，此时处理器控制伺服电机转动，继而带动两边的光纤传感器8向中间靠拢，直至到达钢坯的边缘处即可，起到了测宽的效果。

其中，中间座6的侧面开有贯穿中间座6的通孔7，且通孔7的内壁与双向螺杆9的外壁之间留有间隙。

参照图1-2，图4-5，一种光纤传感智能监测系统，包括以下步骤：

步骤一：首先，监测装置上的横向三个光纤传感器8对来料钢坯的表面横向上进行三个温度检测，检测后的三个温度值传输到系统处理器中进行对比，若各个传感器的监测值差异不大，说明来料钢坯的表面温度均匀，此时按原先设定的压下规程继续轧制；

步骤二：若各个光纤传感器8的监测结果差异大，之后锁定差异较大的那个光纤传感器8，并将其数值经调制器转换为温度数值，若此处温度比周边温度高，则判定此处为亮斑，之后系统确定亮斑所处位置，并分析自动作出相应的下一步处理；

第一种情况为：亮斑处于钢坯的其中一边边缘位置，相应的减小后续道次轧机位于亮斑那一端轧辊的下压率；第二种情况为：亮斑处于中间位置，相应地减小后续道次轧辊中间位置的压下率；第三种情况为：亮斑处于两边位置，此时减小轧辊两端的压下率即可；

步骤三：若温度数据比周边温度底，则为黑印，之后系统确定黑印所处位置并分析自动作出相应的下一步处理；

第一种情况为：黑影处于钢坯的其中一边边缘位置，相应的增大后续道次轧机位于黑印那一端轧辊的下压率；第二种情况为：黑印处于中间位置，相应地增大后续道次轧辊中间位置的压下率；第三种情况为：黑印处于两边位置，此时增大轧辊两端的压下率即；

步骤四：在精轧机组的下压微调之后的机后辊道上设置三个光纤传感器8继续对钢板进行温度监测，之后再对每个传感器的检测数据进行对比，此时若各个传感器的差异很小说明钢板表面宽度方向上几乎没有温度差异；

若存在的差异仍然在需要调节范围内，则继续执行步骤二和步骤三种的局部位置下压率智能调整步骤。

其中，步骤三和步骤四中检测出温度数据比周边温度高或者底的时候作出的相应位置下压率的调整为智能调整步骤A。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。