一种带钢偏移检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明一种带钢偏移检测装置，属于测量技术领域，具体涉及一种利用电容传感器对连续生产线上带钢运行偏移量进行在线检测的装置。
【背景技术】
[0002]在带钢的连续生产线上，由于机组中的机械误差，振动以及带钢张力波动等原因导致带钢出现跑偏现象，使得带钢在此过程中容易发生边缘碰撞、刮坏设备并造成断带停产事故，严重影响经济效益。带钢偏移检测装置是带钢纠偏控制系统中必不可少的重要部件。传统的带钢偏移检测装置种类很多，主要有光电式、电感式及电容式检测装置。光电式带钢偏移检测装置具有精度高，响应快的特点，但现场环境、光源的稳定性及寿命对带钢偏移检测影响很大；电感式带钢偏移检测装置具有免维护、精度高的优点，但其结构复杂，成本高；电容式带钢偏移检测装置具有结构简单、免维护、精度高的优点，同时成本也低，但存在电路易受干扰的问题。其中模拟电路构成的电容式带钢偏移检测装置目前现场使用较多，在专利申请号为CN200510128487的专利文献中公开了一种灵敏度高，成本低，安装简单的电容传感式带钢运行偏移量检测装置。该发明主要通过模拟电路实现了电容信号的检测和调理并为带钢纠偏系统提供带钢偏移信号。
[0003]现有的电容式带钢偏移检测装置存在的问题:
1.采用模拟电路，抗干扰能力差。
[0004]2.采用调幅原理设计，需要采用解调变压器处理信号，变压器磁芯位置调整存在机械零点，在现场振动和噪声环境中易产生零点偏移，造成测量失效。
[0005]3.偏移位移输出信号为非标准信号，仅适合用于与其配套的专用控制装置。
【发明内容】
[0006]本发明一种带钢偏移检测装置，其目的在于解决现有的电容式带钢偏移检测装置存在的弊端，采用同轴屏蔽电缆作为电容传感器的信号传输线，公开一种利用差动电容传感器对带钢在连续生产线上运行的偏移量进行数字式在线检测的装置，并为带钢纠偏控制系统提供可供选择的多类标准信号。适用于对带钢偏移检测有严格要求的各种重要场合，具有数字化、可靠性高、输出接口标准化等优点。
[0007]本发明一种带钢偏移检测装置，整套装置由电容传感器和数字式电容测量电路两部分组成，所述电容传感器由第一 C型铝架1、第二 C型铝架2、第一同轴电缆3、第二同轴电缆4、金属屏蔽网连接线9及带钢10组成，所述第一同轴电缆3与第二同轴电缆4的结构一样，均由聚氯乙烯护套5、金属屏蔽网6、聚乙烯绝缘体7、铜导体8组成，带钢10在第一C型铝架I与第二 C型铝架2之间；其特征在于第一同轴电缆3的铜导体一端与第一 C型铝架I焊接在一起，第二同轴电缆4的铜导体一端与第二 C型铝架2焊接在一起，第一同轴电缆3的金属屏蔽网靠近第一 C型铝架I的一端悬空，第二同轴电缆4的金属屏蔽网靠近第二 C型铝架2的一端悬空，第一同轴电缆3的金属屏蔽网的另一端与第二同轴电缆4的金属屏蔽网的另一端通过金属屏蔽网连接线9连接在一起，在第一同轴电缆3与第二同轴电缆4上面引出三条线，其中A线为第一同轴电缆3铜导体的另一端，B线为第二同轴电缆4铜导体的另一端，O线为金属屏蔽网连接线9，A与O之间构成电容Cl，B与O之间构成电容C2，第一同轴电缆3与第二同轴电缆4的材料与长度应完全一致，可在10至20米长度范围内选择；所述数字式电容测量电路
由电容值转数字信号电路11、单片机12、减法电路13、偏置电路14、信号放大电路15、SPI通信接口 16、单片机数模转换电路17、电压转标准电流输出电路18、单片机串行通信电路19、RS485串行输出电路20、数据存储电路21、硬件看门狗电路22和零点存储按键23组成，A线与电容值转数字信号电路11的第一测量端口连接，B线与电容值转数字信号电路11的第二测量端口连接，O线与电容值转数字信号电路11的公共端连接，电容Cl的值和电容C2的值由电容值转数字信号电路11采集并转换成数字信号，电容Cl值和电容C2值的数字信号通过单片机12的SPI通信接口 16输入到单片机12，通过单片机12的单片机数模转换电路17转换为模拟信号，分别从单片机数模转换电路17的DACO 口和DACl 口输出，两路信号经减法电路13实现差动信号输出，偏置电路14对差动输出信号的零点误差进行校正，实现零点在线调整，信号放大电路15对零点调整以后的差动信号进行放大，并将信号输出电压范围限制在O?5V之内，由VOUT 口输出标准电压信号，同时电压转标准电流输出电路18将VOUT 口输出标准电压信号转换为4?20mA信号，由1UT 口输出标准电流信号，同时单片机12处理后的电容Cl值和电容C2值的数字信号通过单片机12的单片机串行通信电路19与RS485串行输出电路20通信，通过SOUT输出电容Cl值和电容C2值的数字信号；数据存储电路21对零点存储按键23按下后的静态零点信息以及输出电容Cl值和电容C2值的数字信号进行存储，硬件看门狗电路22对单片机12的死机状况进行自动复位。
[0008]本发明一种带钢偏移数字式检测装置有如下优点:
1.采用数字式的电容检测电路，提高了系统的抗干扰能力；
I1.用静态数字调零实现了零点存储与调整，在振动和噪声环境中稳定性更好。
[0009]II1.偏移位移输出信号形式可选择标准电压信号、标准电流信号以及RS485通信信号。
【附图说明】
[0010]附图1电容传感器结构图1.第一C型铝架2.第二 C型铝架3.第一同轴电缆 4.第二同轴电缆5.聚氯乙烯护套6.金属屏蔽网7.聚乙烯绝缘体8.铜导体9.金属屏蔽网连接线10.带钢
附图2数字式电容测量电路图11.电容值转数字信号电路12.单片机13.减法电路14.偏置电路15.信号放大电路16.SPI通信接口 17.单片机数模转换电路18.电压转标准电流输出电路19.单片机串行通信电路20.RS485串行输出电路21.数据存储电路22.硬件看门狗电路23.零点存储按键。
[0011]
【具体实施方式】
[0012]实施方式1:
下面结合附图1和附图2进一步说明本发明一种带钢偏移检测装置在带钢连续生产线上的应用，以及本发明检测的工作原理。
[0013]按照附图1将第一 C型铝架I与第二 C型铝架2安装在带钢连续生产线两侧，带钢10从C型铝架中间穿过，第一 C型铝架I与第二 C型铝架2安装时需要与其它金属