一种带钢振动纹缺陷位置的定位方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金企业带钢生产过程中带钢表面缺陷检测领域，具体涉及一种带钢 振动纹缺陷位置的定位方法。
【背景技术】
[0002] 轧机振动是轧制过程中普遍存在的问题之一，给生产带来严重的问题，最突出的 表现是由轧机振动引起的表面振动纹，严重时甚至引起带钢等断裂，对生产的连续性以及 其他方面带来严重的不利影响。
[0003] 因轧机振动发生原因较为复杂，世界各国的专家和研究人员都致力于轧机振动的 研究，试图合理解释轧机振动的可能原因与提出有效的拟制振动措施，但截至到目前为止， 尚无特别有效的方法或措施可以从根本上解决轧机振动问题，目前为止使用最多的方法是 通过一套轧机振动监测系统对轧机振动情况进行监控，通过对监测到的振动信号进行数据 分析，来判断轧机的振动情况，当轧机振动值超过设定值时，则进行报警，从而提醒操作人 员采用相应措施避免因轧机振动而造成批量生产事故，然而在带钢振动缺陷位置定位方 面，相关人员所进行的研究却很少。
[0004] 中国专利CN103115668A公开了 "轧机振痕振动信号的故障特征提取方法及识别 方法"，其是基于二阶循环自相关函数的解调方法，对非平稳的振痕振动信号进行频率解调 并进行时域切片，提高了振痕振动信号故障特征提取的准确度，并提出采用功率谱信息熵 的形式来进行报警判断，专利内未提出缺陷位置定位的方法。
[0005] 中国专利CN201179527Y公开了公开了一种连轧机带钢振动纹监测预警装置，通 过对轧机振动、转速、辊径、钢卷信息等信号的采集处理，实现对振动纹现象产生的预警，但 专利内未提出振动缺陷位置准确定位的方法。
[0006] 中国专利CN101450352A公开了一种带钢振动纹检测方法，其通过采集轧机振动、 电机转速、钢卷等信息，通过对振动信号的处理，和振动报警值进行比较，从而实现轧机振 动的监测报警功能。仅能根据钢卷信息查找产生振动纹的钢卷，未提出有效的振动缺陷位 置准确定位方法。
[0007] 因此，急需一种针对带钢振动纹缺陷位置的定位方法，不但要实现带钢振动报警 功能，还能对振动缺陷位置进行准确记录，从而有利于对带钢缺陷的检查，同时有利于对缺 陷区段进行准确切除，避免因部分振动纹缺陷而造成带钢整卷报废同时提高产品成材率。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是提供一种带钢振动纹缺陷位置的定位方法，解决现有技术手段中 无法对带钢振动纹缺陷位置进行准确定位、记录的难题。
[0009] 为实现上述目的，本发明的技术方案是：
[0010] 一种带钢振动纹缺陷位置的定位方法，其包括以下步骤：
[0011] a)参数初始化设定，包括轧机出口到滚筒剪之间的带钢长度L。、板型辊编码器的 脉冲当量Px、振动报警参考值G的设定；
[0012] 板型辊编码器的脉冲当量Px通过该板型辊的周长和编码器周脉冲数来计算，即一 个脉冲信号所代表板型辊辊面上的带钢移动距离；
[0013] b)采集各轧机振动信号X1、剪切信号、各轧机压下量信息、钢卷信息、板型辊编码 器脉冲信号；钢卷信息包括卷号、钢种、入口厚度、出口厚度、带钢宽度；
[0014] c)对所采集的振动信号和压下量信息进行数据处理，包括根据采集的振动信号计 算各轧机的振动能量值H，根据压下量信息计算各个机架间的带钢等效长度I 1';根据编码 器脉冲信号对当前时刻该卷带钢的累计脉冲数量N1进行计数。
[0015] 轧机振动能量值H是指对处理后的振动信号所计算的均方根值，即：
[0017] 其中，η为所采集信号的信号数据点个数。
[0018] 各个机架间的带钢等效长度I1'是指从当前机架到下一机架的带钢经轧制完 成后的带钢长度，其中i表示机架号。根据轧制过程中体积不变原理，可以知道I 1Clh = I1' d' h'，因带钢宽度在轧制过程中不改变，即：
[0020] 其中，Iy d、h分别为轧制前的带钢长度、宽度、厚度；
[0021] I/、cT、M分别为轧制后的带钢长度、宽度、厚度；
[0022] Π 为轧制前后带钢厚度的相对压下量；
[0023] 累计脉冲数量Ni是指当前卷带钢自上次剪切信号发出后到当
[0024] 前时刻板型辊编码器累计发出的脉冲数量。
[0025] d)振动报警判断
[0026] 通过对振动能量值和报警参考值进行实时的比较，当振动能量值H超过报警参考 值G时，认为当前级别的振动会对带钢表面造成缺陷，同时发出振动报警信息提示操作人 员；
[0027] e)记录振动纹缺陷起始位置、结束位置
[0028] 根据所获取的振动报警信息，若某机架在某一时刻振动发生报警且而前一时刻未 发生报警，则认为处在该机架辊缝中的带钢位置为振动纹缺陷起始位置；同理，若该机架在 某一时刻振动未发生报警且前一时刻发生报警，则认为处在该机架辊缝中的带钢位置为振 动纹缺陷结束位置；
[0029] 某机架在某一时刻振动所引起的振动纹缺陷具体位置信息可通过以下公式计算， 即：
[0030] Li = L〇+l' +S = L〇+l' +NiPx
[0031] 其中，L。为轧机出口到带钢剪切机之间的带钢长度；
[0032] Γ为该机架到轧机出口的带钢等效长度，为该机架到轧机出口各机架间的带钢 等效长度I1'之和；
[0033] S为带钢自剪切后的累计车L制距离，S = N1Px ;
[0034] N1为当前时刻编码器累计脉冲数量；
[0035] f)振动纹缺陷信息记录及上传
[0036] 在一次振动的发生过程中，可能多个机架都会同时发生振动，此外同一钢卷中，也 可能发生两次以上振动，因此可能会得到一系列振动缺陷位置区间，对其振动缺陷位置的 重叠区域进行合并，得到若干段离散的缺陷位置信息，将其信息记录并同钢卷信息打包上 传，便于下道机组进行缺陷检查。
[0037] 进一步，如乳机未配置板型辊编码器，则通过在其他辊上（包括导向辊、上夹送 辊）设置编码器或使用其他设备如记米轮、测长仪也能获得类似的带钢长度信息。
[0038] 在本发明方法中：
[0039] 所述步骤a)中的报警参考值G的设定需要结合轧机的实际振动能量值和通过检 验人员对带钢振动纹缺陷的判定结果来进行合理设定，其数值介于振动纹缺陷产生时和不 产生时分别对应的轧机振动能量值之间。
[0040] 所述步骤b)中的轧机振动信号，通过在轧机牌坊顶部垂直方向安装的加速度传 感器来采集轧机振动信号。
[0041] 所述步骤b)中的剪切信号作为钢卷的分割点，作为文件存储的依据同时对编码 器脉冲信号的计数值进行置零。
[0042] 所述步骤b)中的各轧机压下量信息可直接从轧机控制系统中获取。
[0043] 所述步骤b)中的钢卷信息来自于现场所下发的生产数据，可以直接调用。
[0044] 本发明的有益效果是：
[0045] 1.本发明通过板型辊编码器信息和轧机压下量信息，从而实现任意时刻各机架所 对应带钢缺陷位置的准确计算，解决现有技术手段中无法随振动纹缺陷位置进行准确定位 的难题。
[0046] 2.通过对振动纹缺陷位置信息的记录和上传，可以根据振动纹缺陷长度信息尽快 对存在振动纹缺陷钢卷进行处理，避免缺陷卷流入下道机组或流入市场。
[0047] 3.通过所记录