СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛАНШЕТНОСТИ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 2004 года по МПК G01B11/24 G01B21/20 

Изобретение относится к оптико-электронным методам определения планшетности листового материала, например металлопроката, и может найти применение в прокатных цехах металлургического производства и производства с листопрокатными технологиями.

Известен способ определения планшетности движущейся полосы листового проката (статья “Телеметрическая система измерения плоскостности горячекатаной полосы в режиме он-лайн”, ж. Черные металлы, сентябрь-октябрь 1998 г. УДК. 621.771.23-418.25; 621.771.23.019).

Способ основан на измерении прямолинейности и плотности полос, выделяемых измерительным устройством (цифровой камерой). Полосы наносятся с помощью проектора, проецирующего поперечные эталонные полосы на отрезок, равный ширине листа, и продольные полосы длиной около 2 м.

Недостатками данного способа являются низкая точность измерения, возникающая из-за неравномерности спектрального излучения. Снижение точности и достоверности данных при проведении измерений листового материала в условиях сильной вибрации, а также вследствие того что измерение планшетности сводится к усредненному измерению размера ячеек, что делает процесс измерения планшетности дискретным.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ определения плоскостности движущейся полосы материалов (Патент №2119643, МПК 6 G 01 B 7/34, 11/24, 21/20, опубл. 1998 г.).

Способ основан на измерении угла, образованного линиями пересечения плоскости, касательной к поверхности полосы в точке измерения, и плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, с плоскостью, проходящей через точку измерения и расположенной вдоль направления перемещения полосы перпендикулярно к плоскости, касательной к опорным элементам, по которым перемещается полоса, причем определяются относительные удлинения ленточных продольных участков полосы, выделяемых измерительным устройством.

Недостатками данного способа являются снижение надежности и точности измерения планшетности вследствие того что измерение производится в относительных координатах, требующее дополнительной настройки для измерения планшетности листового материала в абсолютных координатах. Ухудшается достоверность и надежность данных при измерении в условиях с переменной скоростью перемещения, т.к. измерение при данном способе зависит от постоянства скорости перемещения листового материала.

Технический результат - повышение точности и надежности измерения листового материала, повышение качества продукции.

Для достижения технического результата в предлагаемом способе измерения планшетности листового материала, включающем измерение ширины распределения световой проекции на поверхности листового материала, измеряют ширину распределения световой проекции, полученной от 2-х источников света, смещенных относительно друг друга в вертикальном направлении и формирующих световую проекцию в виде концентрических колец, расположенных одно внутри другого, при этом планшетность листового материала определяют как разность высот единичных участков листового материала, определяемых по следующему выражению:

Н_i=L₁-L₀/(X_0i/X_1i-1),

где L₀ - расстояние (в мм) между источниками света;

L₁ - расстояние (в мм) от эталонной плоскости до источника света 2;

X_0i - ширина i-й-проекции луча (в пикселях) на поверхности листового материала от источника света 1;

Х_1i - ширина i-й проекции луча (в пикселях) на поверхности листового материала от источника света 2;

i - номер единичной проекции луча на поверхности листового материала.

Способ поясняется чертежами

Фиг.1. Вид определения высоты единичного линейного участка листового материала.

Фиг.2. Вид световой проекции на поверхности непланшетного участка листового материала.

Фиг.3. Пример определенной планшетности участка листового материала.

Способ осуществляется следующим образом.

Свет от источника света 1, расположенного на расстоянии L₀ от источника света 2, падает на поверхность 3, формируя световую проекцию в виде кольца, при этом образуя распределение световой проекции в i-м направлении шириной X_0i. Под шириной проекции Х_0i понимается расстояние от центра световой проекции до границы световой проекции в i-м направлении, полученной от источника 1. Свет от источника 2, расположенного на расстоянии L₁ от эталонной плоскости 4, падает на поверхность 3, формируя световую проекцию в виде кольца, при этом образуя распределение световой проекции в i-м направлении шириной Х_1i, расположенную внутри световой проекции x_0i. Под шириной проекции X_1i понимается расстояние от центра световой проекции до границы световой проекции в i-м направлении, полученной от источника 2. Отношение ширин световых проекций Х_0i и Х_1i показывает изменение высоты Н_i единичного участка листового материала измеряемой поверхности 3 относительно эталонной плоскости 4. Разница полученных высот Н_i для каждого единичного участка листового материала формирует планшетность участка листового материала 5.

Отличительными особенностями данного способа является применение эффекта стереоскопического метода, вследствие чего повышается надежность и точность измерения планшетности листового материала, позволяющего уменьшить погрешность, вносимую в измерения сильными колебаниями и толщиной листового материала. Предлагаемый способ позволяет получить абсолютные координаты измеряемой планшетности листового материала. Все это оптимизирует и ускорит настройку обжатия прокатных клетей при прокатки листового материала, тем самым повысив качество выпускаемой продукции.

Предлагается способ измерения планшетности листового материала, представляющий измерение ширины распределения световой проекции на поверхности листового материала в виде концентрических колец, расположенных одно внутри другого, полученных по крайней мере от 2-х источников света, смещенных относительно друг друга в вертикальном направлении, при этом планшетность листового материала определяют как разность высот единичных участков листового материала, определяемых по следующему выражению: H_i=L₁-L₀(X_0i/X_1i-1), где L₀ - расстояние (в мм) от эталонной плоскости до источника света 1; L₁ – расстояние (в мм) от эталонной плоскости до источника света 2; X_0i - ширина i-й проекции луча (в пикселях) на поверхности листового материала от источника света 1; Х_1i - ширина i-й проекции луча (в пикселях) на поверхности листового материала от источника света 2; i - номер единичной проекции луча на поверхности листового материала. Технический результат - повышение точности и надежности измерения листового материала, повышение качества продукции. 3 ил.

Способ измерения планшетности листового материала, включающий измерение ширины распределения световой проекции на поверхности листового материала, отличающийся тем, что измеряют ширину распределения световой проекции, полученной от 2 источников света, смещенных относительно друг друга в вертикальном направлении и формирующих световую проекцию в виде концентрических колец, расположенных одно внутри другого, при этом планшетность листового материала определяют как разность высот единичных участков листового материала, определяемых по следующему выражению:

H_i=L₁-L₀(X_0i/X_1i-1),

где L₀ - расстояние (в мм) между источниками света;

L₁ – расстояние (в мм) от эталонной плоскости до источника света 2;

X_0i - ширина i-й проекции луча (в пикселях) на поверхности листового материала от источника света 1;

Х_1i - ширина i-й проекции луча (в пикселях) на поверхности листового материала от источника света 2;

i - номер единичной проекции луча на поверхности листового материала.