板形儀的對(duì)比分析報(bào)告

1、各品牌板形儀的對(duì)比分析報(bào)告當(dāng)前世界范圍內(nèi)比較成熟可靠的冷軋板形儀主要有以下三種品牌：瑞士ABB德國BF、西門子si-flat。國內(nèi)相關(guān)科技水平尚處初級(jí)階段，只有燕山大學(xué)自主研發(fā)的“整輥鑲塊智能型冷軋帶鋼板形儀”在國內(nèi)業(yè)界有所建樹，成 功應(yīng)用于鞍鋼1250mm冷軋機(jī)上，且效果良好。但是在服務(wù)、售后、維護(hù)方 面還未形成規(guī)模與品牌，市場前景尚需開拓。板形儀功能不加贅述，下面對(duì)其測量原理進(jìn)行對(duì)比。ABB板形儀采用壓磁原理，即通過板帶對(duì)輥的壓力導(dǎo)致傳感器內(nèi)磁場切割二次側(cè)線圈從而產(chǎn)生電壓來測量。BFI板形儀采用壓電原理 ，當(dāng)有壓力作用在其陶瓷應(yīng)變片傳感器上時(shí)，力 信號(hào)被直接轉(zhuǎn)變成電信號(hào)。Si-flat板形

2、儀采用渦流測振原理 ，它是通過測量帶鋼在某一空氣作用力下 沿寬度方向各區(qū)域的振幅，分析帶鋼沿寬度方向的張力分布，從而檢測帶鋼 的板型值。從其測量原理可以看出，板形儀可分為接觸式與非接觸式。目前，世界上 多數(shù)生產(chǎn)線都采用接觸式測量系統(tǒng)。接觸式板形測量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) ：1)信號(hào)檢測直接，信號(hào)處理比較容易保真；(2)測量精度高，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到士0.51(實(shí)際產(chǎn)品有士3.01就可以滿足高標(biāo)準(zhǔn)要求)。接觸式板形測量系統(tǒng)的缺點(diǎn) ：1) 造價(jià)高、配件昂貴，每套售價(jià)為非接觸式的35倍以上；2）輥面磨損后必須重新打磨，否則會(huì)劃傷板面，重磨后須進(jìn)行技術(shù)要求很高的重新標(biāo)定。非接觸式板形儀測量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) ：1） 硬件結(jié)構(gòu)相

3、對(duì)簡單而易于維護(hù)，因而其造價(jià)及配件要便宜得多；2）傳感器為非傳動(dòng)件，安裝方便；3）因?yàn)閭鞲衅鞑缓桶迕娼佑|而避免了劃傷板面的可能。非接觸式板形儀測量系統(tǒng)的缺點(diǎn) ：1） 板形信號(hào)為非直接信號(hào)，處理精度約為2.0I（仍然可以滿足3.0I的要求）；2） 技術(shù)要求高，難度大，增加了軟件編寫、調(diào)試費(fèi)用。ABB與BFI同屬接觸式板形儀，核心部件都是板形測量輥。傳感器方面,ABB采用基于磁致彈性效應(yīng)的壓磁式傳感器，BFI則利用使用滑環(huán)裝置的石英壓電晶體。傳感器檢測到的信號(hào)經(jīng)過放大處理后通過多通道轉(zhuǎn)換器送到信號(hào) 輸出裝置，信號(hào)輸出裝置將測量輥內(nèi)的信號(hào)通過某種方式傳送到測量輥外， 計(jì)算機(jī)接收到該信號(hào)并與位置傳感器

4、（位置傳感器的作用是將各測量元件發(fā) 出的信號(hào)標(biāo)上序號(hào)，以便信號(hào)輸出后能識(shí)別處理）送來的信號(hào)進(jìn)行綜合分析、 處理，然后將處理后的信號(hào)分為兩部分，一部分用于在線顯示板形，另一部 分用于板形閉環(huán)控制。由于外部因素以及帶鋼溫度變化等不可忽略、不可消 除的原因，接觸式板形儀的測量數(shù)據(jù)都需要進(jìn)行各種補(bǔ)償。同時(shí)由于測量輥 與帶鋼直接接觸，測量輥容易發(fā)生隨溫度變化而導(dǎo)致的形變，影響測量效果， 所以接觸式板形儀還都配有冷卻裝置，一般以噴射乳化液的方式為測量輥降 溫，還可起到潤滑作用，但是卻又增加了相應(yīng)成本。Si-flat屬于非接觸式板形儀 ，它主要包含：一個(gè)用于產(chǎn)生真空的風(fēng)機(jī)；從風(fēng)機(jī)到壓力平衡罐的空氣管道；速控

5、調(diào)制器（偏心輪）；帶有氣孔和振幅測 量傳感器的傳感器板；用于評(píng)估計(jì)算和傳動(dòng)控制的電氣設(shè)備等。傳感器是渦 流傳感器，用它來檢測帶鋼沿寬度方向的振幅。傳感器根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，按 照中間稀，兩邊密，左右對(duì)稱的方式布置于風(fēng)機(jī)前后兩側(cè)。還可以根據(jù)實(shí)際 需要對(duì)傳感器的位置做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，而不需要重新編寫軟件。傳感器測量信 號(hào)被轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后，通過光纖傳送到電氣室。控制裝置得到測量值幅值 的分布后，計(jì)算出平均幅值。平均幅值的倒數(shù)和單個(gè)測量值幅值的倒數(shù)之差 就是帶鋼張力分布的相對(duì)值。使用從測量或設(shè)定得到的單位帶鋼張力，可以 把這些相對(duì)值轉(zhuǎn)換為絕對(duì)的帶鋼張力差。測量值處理能根據(jù)幾個(gè)測量值的設(shè) 定算出一個(gè)運(yùn)行平均值

6、，用于平均值計(jì)算的測量值的數(shù)量能被設(shè)定。也可以 根據(jù)帶鋼速度改變平均值數(shù)量。經(jīng)過整定的測量值可用于顯示和對(duì)軋機(jī)的控 制。接觸式板形儀硬件測量精度高，故障率低，抗干擾能力強(qiáng)，但維護(hù)比較復(fù)雜，在對(duì)帶鋼表面進(jìn)行檢測時(shí)對(duì)帶鋼表面質(zhì)量有一定的影響。Si-flat板形儀可以進(jìn)行傳感器現(xiàn)場標(biāo)定，且對(duì)帶鋼本身的影響小，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，顯示效果好，但其硬件測量精度稍差，對(duì)軟件處理能力的要求也 較高。綜合對(duì)比，主要由于測量原理的差別，同時(shí)受品牌研究深度等方面影響,ABB板形儀的市場反映及用戶經(jīng)驗(yàn)匯報(bào)明顯優(yōu)于BFI板形儀。但是ABB板形儀最早應(yīng)用于有色金屬，由于有色金屬較軟，板形儀控制功能可得到充分發(fā)類型的平直

7、度誤差，但在實(shí)際軋制過程中由于軋制變形后的帶鋼有很高的硬 度，影響其橫向壓延的因素較多，而ABB公司提供的系統(tǒng)軟件橫向壓延理論 不完善，在控制修正量（彎輥、傾斜及冷去卩）的計(jì)算方法上亟需改進(jìn)。這是多數(shù)使用了ABB板形儀的冷軋廠不能投入閉環(huán)控制的主要原因。且ABB板形儀的一個(gè)重要部件一一勵(lì)磁單元，它需要通過三個(gè)碳刷供電，而這三個(gè)碳刷 在生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)問題，相關(guān)技術(shù)尚需改進(jìn)。反觀si-flat板形儀，是西門子根據(jù)市場要求，于1998年開始研發(fā)，于1999年進(jìn)行試運(yùn)行，于2000年投入正式生產(chǎn)應(yīng)用。在其解決了抗振干擾問題后，成功應(yīng)用于連軋機(jī)生產(chǎn)。它的測量精度不如ABB板形儀，但是仍然保持非接觸式的揮。在冷軋帶鋼工藝中,盡管從理論上講，通過調(diào)節(jié)輥縫幾乎可以修正任何在士2.51范圍以下并在近些年的發(fā)展中繼續(xù)縮小了這一精度差。由于板形測量不需與帶鋼接觸，避免了由于測量輥的磨損而對(duì)帶鋼造成的二次傷害，也 避免了大部分干擾力對(duì)測量結(jié)果的影響。又由于其不同的測量原理，改變了ABB等傳統(tǒng)板形儀在測量硬度大的冷軋鋼板時(shí)不靈敏的尷尬境地。也同樣由于其測量原理，導(dǎo)致si