专利名称：钢板孔洞在线检测装置及孔洞纵向尺寸的计算方法
技术领域：
本发明涉及检测装置及方法，具体讲属于在线的钢板孔洞检测装置及钢板孔洞纵向尺寸的计算方法。
背景技术：
薄板在生产过程中由于各种原因在轧制过程中会偶尔出现孔洞，为了提高钢板的出厂质量，满足市场的需求，因此对于出现的孔洞要做到及时发现和处理，以确保薄板的产品质量，故要用现代化的检测设备。
在本专利之前， 一般采用的是关国赛默飞世尔科技公司生产的孔洞仪，其不足之处在于改设备发现孔洞只能报警，不能直接显示孔洞的具体位置，要通过下位机才能显示孔洞到起点的距离， 一旦下位机出现故障不能及时得到检测结果，再对光源的稳定保证采用的是电路板，其安装及制作都复杂。中国专利号为200820065278的专利公丌了 一种"由支架、连接丁支架丄:的紫外光源、光电接收器、弓光电接收器通过倍号线连接的控制柜、连接于光屯接收器上的光罩、安装于光电接收器与紫外光源之间的滤光器、装于光电接收器两侧的挡光板、与挡光板连接的fi动跟踪器、连接于挡光板上的伺服电机组成，并在紫外光源上通过导线连接了镇流器，光电接收器为光电倍增管"的文献内容。其虽然能直接显小孔洞的具体位置、光源稳定器结构简单，但其由于结构问题而存在对孔洞的大小、钢板横向出现的孔洞则无法检测的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供-种不仅能直接显示孔洞的具体位置，光源稳定且结构简单，而且能对孔洞的大小、钢板横向出现的孔洞进行检测的钢板孔洞在线检测装置。
头'现上述目的的技术措施
钢板孔洞在线检测装置，由支架、紫外光源、光电倍增接收器、信号线、控制柜、光罩、滤光器、挡光板、自动跟踪器、伺服电机、电器盒、电器盒中的前置放大器、PLC程序器、计算机组成，其在于在PLC程序器上通过信号线连接有单片机，单片机通过信号线连接于甜置放大器；伺服电机为步进式电机。
其在于所述的单片机由固定板、依次装在固定板上的并连接的放大模块、滤波模块、采样模块、运算模块、通讯模块、分别与采样模块、运算模块、通讯模块连接的时钟模块组成。
其在于通讯模块分别与计算机及紫外光源、光电倍增接收器、自动跟踪器、歩进式电机连接。
钢板孔洞在线检测装置测量钢板孔洞纵向尺寸的计算方法
1)分别将b =(a_ w)/2Xd/h (1)及
L=((tXs)-w-b)/2 (2)分别输入计算机
式中
L:为沿板纵向的被测孔的尺寸(mm)
t:是孔经过该设备时被测出的时间(ms)
s:是当甜孔洞移动的线速度(mm/ms)
w:-是受光部分的丌n宽度(誦)
b:是紫外光光带宽度、受光滤片卨'度和被测板与受光部分的间距的-'个比值
a:紫外光源宽度(mm)
d:被测板与受光部分之间的高度(mm)
h:光源与受光面之间的高度(mm);
2)单片机将测得的a、 w、 d、 h、 t、 s数据通过信号线传输给PLC程序器；3) PLC程序器将数据通过信号线传输给计算机，由计算机根据输入的公式计算出被测孔洞纵向尺寸。
本实用新型不仅能直接显示孔洞的具体位置，光源稳定且结构简单，而且能对孔洞的大小、钢板横向出现的孔洞进行检测，更进一歩提高了出厂的产品质量及满足用户要求，并且连接方便，极容易实施。
图l本发明的结构示意图
图2为图1中单片机的结构示意图
图3为计算公式(2)中表示字母的位置示意图
具体实施例方式
下面结合附图作进一歩描述
钢板孔洞在线检测装置，由支架l、紫外光源2、光电倍增接收器3、信号线4、控制柜5、光罩6、滤光器7、挡光板8、自动跟踪器9、少进式屯机IO、电器盒ll、电器盒ll中的前置放大器12、 PLC程序器13、计算机14组成。其在PLC程序器i3上通过信号线4连接有中.片机15，单片机15通过信号线4连接于甜肾放人器12。
所述的单片机15的结构加工固定板16，并依次在固定板16上连接放大模块17、滤波模块18、采样模块19、运算模块20、通讯模块21，时钟模块22分别通过信号线4与采样模块]9、运算模块20、通讯模块21连接。通讯模块2]分别通过信号线4与计算机1.4及紫外光源2、光电倍增接收器3、自动跟踪器9、歩进式电机10连接。
钢板孔洞在线检测装置测量钢板孔洞纵向尺寸的计算方法两组数据
数据一
1)、根据单片机15测得的数据，即
6a=150mra,d=10mm,h=100mm,t=46ms,s=1.8mm/ms， w=40mm
2) 、上述数据通过信号线4传输给PLC程序器13;
3) 、再经PLC程序器13通过信号线4传输给计算机14，由计算机14依据公式(1)和(2) 得出b= (150-40)/2X 10/100=5. 5及L二((46X1. 8)-40-5. 5)/2=18. 65mm，
即沿板纵向的被测孔的尺寸L为18. 65mm。
数据二
1) 、根据单片机15测得的数据，即
a=150mm，d=10mm，h=100mm,t=25ms，s=2. 3mm/ms， w=40mm
2) 、上述数据通过信号线4传输给PLC程序器13;
3) 、再经PLC程序器13通过信号线4传输给计算机14，由计算机14依据公式(1)和(2) 得.出:b= (150-40)/2X 10/100=5. 5及L=((25X2. 3)-40-5. 5)/2=6ram
即沿板纵向的被测孔的尺寸L为6mm
动作原理
为了确保钢巻上的任何一个微小的孔洞都不会被漏检，并测出其孔洞的大小，以用于判 断钢板的质量状态，除紫外光源2选用二支紫外灯管组装，并在二支紫外光源2上连接具有 紫外线反光能力的光罩6，使紫外光无论从哪个角度来，都会通过反射壁聚光在光电倍增接 收器3的挡光板8上，从而保证了本装置不会漏检-一个孔洞外。紫外灯管有效发光体1. 3M长， 采用8KHZ供电源。光电倍增接收器3为光电倍增管。滤光器7只允许紫外光源的光顺利通过， 不允许可见光和其它散射光线通过。为了使其它散射光不干扰光电检测，在钢巻的两侧安装 有挡光板8，以便阻挡钢巻上面和侧面的散射光进入紫外光源2，挡光板8安装在自动跟踪器 9上；轧钢中，自动跟踪器9与歩进式电机10在钢巻左右和上下摆动时自动跟进，这样就避 免了散射光对本装置的干涉。当钢巻出现孔洞时，光电倍增接收器3将感应到紫外光，该号将立即被送到计算机14，计算机14将根据机组运行的实际速度和开轧时间与发现孔洞的时间差计算出孔洞在钢巻的纵向位置。横向位置定位在箱体内部，光电倍增接收器3所在电路被分成了四个部分，其中中间两段各300鹏，各安有3个光电倍增管，其余两边各5个，用于适应不同板宽的薄板进行测量。四组之间用铝板相隔，使入射光进入暗室后不会相互干扰，只会照射当前组的光电倍增接收器3。四组分别用四个前置放大器12接收信号。孔洞大小的判定入射光通过不同的孔径，在经过滤光器7后，其时长是不一样的，通过单片机15将其通过受光部分的时长记录下来，然后再根据当前孔洞的移动的线速度计算出孔洞沿着纵向方向的长度。
权利要求
1、钢板孔洞在线检测装置，由支架(1)、紫外光源(2)、光电倍增接收器(3)、信号线(4)、控制柜(5)、光罩(6)、滤光器(7)、挡光板(8)、自动跟踪器(9)、伺服电机(10)、电器盒(11)、电器盒(11)中的前置放大器(12)、PLC程序器(13)、计算机(14)组成，其特征在于在PLC程序器(13)上通过信号线(4)连接有单片机(15)，单片机(15)通过信号线(4)连接于前置放大器(12)；伺服电机(10)为步进式电机。
2、 如权利要求1所述的一种钢板孔洞在线检测装置，其特征在于所述的单片机(15)由固 定板(16)、依次装在固定板(16)上的并连接的放大模块(17)、滤波模块(18)、采样 模块(19)、运算模块(20)、通讯模块(21)、分别与采样模块(19)、运算模块(20)、 通讯模块(21)连接的时钟模块(22)组成。
3、 如权利要求1或2所述的一种钢板孔洞在线检测装置，其特征在于通讯模块(21)分别 与计算机(14)及紫外光源(2)、光电倍增接收器(3)、自动跟踪器(9)、歩进式电机(IO)连接。
4、 钢板孔洞在线检测装置测量钢板孔洞纵向尺寸的计算方法 1)分别将b =(a- w)/2Xd/h (1)及L=((tXs)-w-b)/2 (2) 分别输入计算机(14)式中L:为沿板纵向的被测孔的尺寸(,)t:是孔经过该设备时被测出的时间(ms) s:是当甜孔洞移动的线速度(mm/ms)W:-是受光部分的丌口宽度(國)b:是紫外光光带宽度、受光滤片高度和被测板与受光部分的间距的比值a:紫外光源宽度(誦)d:被测板与受光部分之间的高度(mm)h:光源与受光面之间的高度(隱)；2) 单片机(15)将测得的a、 w、 d、 h、 t、 s数据通过信号线(4)传输给PLC程序器(13);3) PLC程序器(13)将数据通过信号线(4)再传输给计算机(14)，由计算机(14)根 据输入的公式计算出被测孔洞纵向尺寸。
全文摘要
本发明涉及在线的钢板孔洞检测装置及孔洞纵向尺寸的计算方法。本发明的装置由支架1、紫外光源2、光电倍增接收器3、信号线4、控制柜5、光罩6、滤光器7、挡光板8、自动跟踪器9、伺服电机10、电器盒11、前置放大器12、PLC程序器13、计算机14组成，其在PLC程序器13上由信号线4连接单片机15，单片机15由信号线4连接于前置放大器12；伺服电机10为步进式电机；孔洞纵向尺寸的计算方法分别将b＝(a-w)/2×d/h及L＝((t×s)-w-b)/2输入计算机14；单片机15将测得的a、w、d、h、t、s数据输给PLC程序器13，再传输给计算机14，由计算机14计算得出b及L值。
文档编号G01N21/88GK101644685SQ200910063948
公开日2010年2月10日 申请日期2009年9月11日 优先权日2009年9月11日
发明者刘学春, 刘新业, 宋木清, 李小杰, 杨国义, 克 沈, 罗一鸣, 琦 舒, 赵蕴智, 黄柏华 申请人:武汉钢铁(集团)公司