一种接触式板形辊边部测量信号补偿方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于带钢冷轧领域，尤其涉及一种接触式板形辊测量信号补偿方法和装 置。
【背景技术】
[0002] 为了高品质轧制出的冷轧带钢产品，一些现代冷轧企业生产过程中采用了先进的 板形闭环反馈控制系统，系统中普遍采用板形辊来获取带钢板形反馈信号，板形辊测量信 号的稳定性和精度将直接影响到整个闭环反馈控制系统的控制效果。板形辊按照是否同带 钢直接接触分为接触式板形辊与非接触式板形辊，相比较而言，接触式板形辊具有测量精 度高、测量信号可靠、信号抗干扰能力强等突出优点，因而现有冷轧带钢板形闭环反馈控制 系统大部分采用接触式板形辊来进行板形的在线测量。
[0003] 带钢板形值是无法直接测量得到的，接触式板形辊通过压电传感器测量带钢张力 对板形辊的径向压力（带钢同板形辊相切，切点指向板形辊圆心的方向称为板形辊的径 向，所述径向压力就是带钢张力在该方向上的分量），然后通过后期处理转换而间接得到带 钢板形值。板形辊沿宽度方向上被划分为若干个测量区域，每个测量区域的中部配置一个 切面为圆形的压电传感器，一般情况下压电传感器的直径小于区域宽度。
[0004] 使用板形辊时，板形辊的宽度应大于轧制带钢的最大宽度，否则将有部分带钢的 板形值无法测量。这样轧制过程中带钢只能覆盖板形辊的大部分测量区域，在带钢可完全 覆盖住的测量区域中，测量的径向力值不需进行补偿，将直接用于计算带钢板形值；但在带 钢两侧的边缘部分，大部分情况下带钢不能正好完全覆盖住相应的测量区域，这两个测量 区域的测量值必须进行有效性校验，还要依据带钢覆盖的程度进行补偿，才能用于计算带 钢板形值。然而，现有技术中的板形辊使用时，均没有考虑边部测量信号的补偿。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例的目的在于提供一种接触式板形辊边部测量信号补偿方法，以解决 现有技术中带钢两侧的边缘部分，在对应的传感器测量得到的径向力存在偏差的问题。
[0006] 本发明实施例是这样实现的，一方面提供了一种接触式板形辊边部测量信号补偿 方法，板形辊上安装有η个压电传感器，每个压电传感器对应有各自的测量区域，所述η个 压电传感器的测量区域的总和构成所述板形辊的总测量区域，所述η大于等于1，所述方法 包括以下步骤：
[0007] 根据带钢宽度和板形辊总测量区域宽度，计算带钢两边所在的测量区域，并确定 对应测量区域所归属的压电传感器A和压电传感器B ;计算带钢在对应的压电传感器A和 压电传感器B中的宽度覆盖率；依据所述宽度覆盖率计算相应压电传感器的面积覆盖率， 并根据相应压电传感器的面积覆盖率补偿由所述压电传感器A和/或压电传感器B测量的 压力值；根据所述补偿后的压力值计算所述带钢的板形值。
[0008] 优选的，所述依据所述宽度覆盖率计算面积覆盖率，具体包括：校验传感器宽度覆 盖率，确定传感器宽度覆盖率大于等于指定阈值的传感器，计算得到对应面积的覆盖率；对 于传感器宽度覆盖率小于所述指定阈值的，则忽略相应压电传感器测量的压力值。
[0009] 优选的，所述根据所述补偿后的压力值计算所述带钢的板形值，还包括：当板形值 发生波动时，调整工作辊的压力使得计算的带钢板形值维持在稳定范围内。
[0010] 优选的，所述根据带钢宽度和板形辊总测量区域宽度，确定带钢两边所在的测量 区域所归属的压电传感器A和压电传感器B，具体包括：根据板形辊的宽度和带钢宽度之间 的差值，结合板形辊的中心线与带钢宽度中心线的偏差距离，计算带钢两边所在的测量区 域离板形辊的中心线的距离；根据各压电传感器在板形辊上的位置分布，确定所述带钢两 边所在测量区域所归属的压电传感器A和压电传感器B。
[0011] 优选的，所述依据所述宽度覆盖率计算相应压电传感器的面积覆盖率，具体包括： 将所述测量区域的宽度覆盖率转换为传感器半径覆盖率，并根据所述传感器半径覆盖率， 计算所述压电传感器A和/或压电传感器B的传感器面积覆盖率。
[0012] 优选的，所述根据所述传感器半径覆盖率，计算所述压电传感器A和/或压电传感 器B的传感器面积覆盖率，具体包括：将所述半径覆盖率转换为覆盖区域的覆盖圆心角，并 根据所述覆盖圆心角计算所述压电传感器A和/或压电传感器B的传感器面积覆盖率。
[0013] 优选的，所述根据相应压电传感器的面积覆盖率补偿由所述压电传感器A和/或 压电传感器B测量的压力值，具体包括：将所述压电传感器A和/或压电传感器B测量得到 的压力值除以相应压电传感器的面积覆盖率，得到补偿后的压力值。
[0014] 优选的，所述根据所述补偿后的压力值计算所述带钢的板形值，具体包括：根据所 述补偿后的压力值和弹性变形量的比例关系得到弹性变形量，并将所述弹性变形量转换为 板形值。
[0015] 另一方面，本发明实施例还提供了一种接触式板形辊边部测量信号补偿装置，板 形辊上安装有η个压电传感器，每个压电传感器对应有各自的测量区域，所述η个压电传感 器的测量区域的总和构成所述板形辊的总测量区域，所述装置还包括处理器：
[0016] 所述处理器，用于根据带钢宽度和板形辊总测量区域宽度，计算带钢两边所在的 测量区域，并确定对应测量区域所归属的压电传感器A和压电传感器B ;计算带钢在对应的 压电传感器A和压电传感器B中的宽度覆盖率；依据所述宽度覆盖率计算相应压电传感器 的面积覆盖率，并根据相应压电传感器的面积覆盖率补偿由所述压电传感器A和/或压电 传感器B测量的压力值；根据所述补偿后的压力值计算所述带钢的板形值。
[0017] 优选的，所述处理器还用于：校验传感器宽度覆盖率，确定传感器宽度覆盖率大于 等于指定阈值的传感器，计算得到对应面积的覆盖率；对于传感器宽度覆盖率小于所述指 定阈值的，则忽略相应压电传感器测量的压力值。
[0018] 本发明实施例提供的一种接触式板形辊边部测量信号补偿方法的有益效果包括： 本发明将带钢两侧边缘所在的压电传感器的宽度覆盖率转换为面积覆盖率，并由此补偿相 应传感器的压力值，通过补偿后的压力值得到带钢真实的板形值。
【附图说明】
[0019] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述 中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些 实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附 图获得其他的附图。
[0020] 图1是本发明实施例提供的一种接触式板形辊边部测量信号补偿方法的流程示 意图；
[0021] 图2是本发明实施例提供的一种接触式板形辊边部测量信号补偿方法的流程示 意图；
[0022] 图3是本发明实施例提供的一种接触式板形辊边部测量信号补偿方法的流程示 意图；
[0023] 图4是本发明实施例提供的一种接触式板形辊边部测量信号补偿方法的流程示 意图；
[0024] 图5是本发明实施例提供的一种接触式板形辊边部测量信号补偿装置的结构示 意图。
【具体实施方式】
[0025] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0026] 为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
[0027] 实施例一
[0028] 如图1所示为本发明提供的一种接触式板形辊边部测量信号补偿方法的流程图， 其中，板形辊上安装有η个压电传感器，每个压电传感器对应有各自的测量区域，所述η个 压电传感器的测量区域的总和构成所述板形辊的总测量区域，所述η大于等于1，所述方法 包括以下步骤：
[0029] 在步骤201中，根据带钢宽度和板形辊总测量区域宽度，计算带钢两边所在的测 量区域，并确定对应测量区域所归属的压电传感器A和压电传感器Β。
[0030] 在步骤202中，计算带钢在对应的压电传感器A和压电传感器B中的宽度覆盖率。
[0031] 所述宽度覆盖率，是指在压电传感器A和压电传感器B的感测面上，带钢边缘所覆 盖的感测面径向长度占总直径的百分比。
[0032] 在步骤203中，依据所述宽度覆盖率计算相应压电传感器的面积覆盖率，并根据 相应压电传感器的面积覆盖率补偿由所述压电传感器A和/或压电传感器B测量的压力 值。
[0033] 所述补偿，指的是将原本只有部分带钢覆盖所述压电传感器得到的压力值，通过 所述面积覆盖率虚拟计算得到在相应完整覆盖情况下所能够计算得到的压力值。
[0034] 存在一种可行的计算方法，即将所述压电传感器A和/或压电传感器B测量得到 的压力值除以相应压电传感器的面积覆盖率，得到补偿后的压力值。
[0035] 在步骤204中，根据所述补偿后的压力值计算所述带钢的板形值。
[0036] 根据所述补偿后的压力值和弹性变形量的比例关系得到弹性变形量，并将所述弹 性变形量转换为板形值。通过压力值计算得到所述带钢的板形值为现有技术，因此，其实现 细节在此不再一一赘述。
[0037] 本发明将带钢两侧边缘所在的压电传感器的宽度覆盖率转换为面积覆盖率，并由 此补偿相应传感器的压力值，通过补偿后的压力值得到带钢真实的板形值。
[0038] 结合本实施例，在具体涉及补偿压电传感器测得的压力值时，还需要考虑当带钢 两侧边缘部分所覆盖的传感器有效区域小于指定阈值时，通常此时得到的压力值是不可使 用（即便补偿了，其得到的压力值也是不准确的），因此，在步骤203中涉及的所述依据所述 宽度覆盖率计算面积覆盖率，如图2所示，具体还包括以下筛选内容：
[0039] 在步骤2031中，校验传感器宽度覆盖率，确定传感器宽度覆盖率大于等于指定阈 值的传感器，计算得到对应面积的覆盖率。
[0040] 所述指定阈值可选的为压电传感器直径长度的10% -25%，即宽度覆盖率为 10% -25%。通常情况下，压电传感器的感测面积越大，其要求的指定阈值越大。
[0041] 在步骤2032中，