一种螺纹钢筋冷轧生产线中张力在线检测方法0鹰潭

一种螺纹钢筋冷轧生产线中张力在线检测方法

一种螺纹钢筋冷轧生产线中张力在线检测方法 2011年12月09日 来源：

A METHOD FOR ONLINE TENSION MEASURING

DURING COLD ROLLING OF RIBBED BARS

ZENG Xiangzhong

（XI,an lnstitute of Applied Optics）

ABSTRACT A method for online tension measuring during cold rolling of ribbed bars isdescribed．With optical—electronic technology，this method is advantageous comparlng withother methods，it is faster in response，more accurate and has good reproducibility，no contact with the target．

KEY WORDS ribbed bar， tension measuring，CCD， OpticaI—electron un—contact

1前言

近年来，以线阵CCD(Charge—cuopled Devke)作为传感器单元的光电非接触检测系统，在非接触在线尺寸检测和定位检测方面，引起了人们的高度重视。因为这种新型的非接触检测系统，除了具有非接触、精度高、速度快等显著优点外，还具有体积小、重量轻、数字化程度高、便于同计算机连接的优点。实现了检测过程的无测力、无磨损、无变形和远距离检测，在保证较高检测精度的同时，具有高的检测速度和较远的工作距离，可以完成通常接触检测无法完成的多种检测功能。本文介绍的是一种对目标位置进行检测的光电非接触检测系统，专门针对建筑用螺纹钢筋冷轧生产线中张力在线检测而设计，并已经在实际生产线中得到成功应用，具有明显的优点。

2工作原理

建筑用螺纹钢筋冷轧生产线中，工艺要求在粗轧和精轧两个工序之间，螺纹钢筋的张力要控制在一定的范围内，张力太大或者太小都会影响螺纹钢筋产品的最终质量和产品性能。要进行张力的控制，首先要对此张力参数进行在线检测。此张力参数的检测一般通过检测螺纹钢筋在粗轧和精轧之间形成的“微堆”高度来实现。所谓“微堆”是指螺纹钢筋在粗轧轧辊和精轧轧辊之间，由于轧辊速度的差异和钢筋本身的重量等因素，而形成突起部分(图1)。“微堆”越高说明张力越小，“微堆”越低说明张力越大。工艺一般要求“微堆”的高度应该控制在5～300mm之间。

目前，螺纹钢筋冷轧生产线中对“微堆”高度的检测，是采用压力传感器来实现。其方法之一是在粗轧和精轧之间，安装一个弹性导槽，螺纹钢筋从导槽中通过，与导槽相连的弹簧另一端安装一压力传感器，当“微堆”高度发生变化，导槽在钢筋和弹簧的作下跟随移动，压力传感器上承受的压力随之发生变化，从而检测到螺纹钢筋张力的变化。这种接触式检测方法存在以下缺点：

(1) 检测结果不够真实，因为导槽与螺纹钢筋接触中，由于弹簧的作用，对螺纹钢筋有反作用力存在；

(2) 检测结果的准确度和一致性不佳，因为与导槽相连的弹簧，随着使用时间的推移，其弹性系数会发生变化，另一方面，多个弹簧之间弹性系数的一致性较差；

(3)检测速度低，因为压力传感器的响应速度

较低

用光电非接触检测方法来检测“微堆”高度，系统原理如图2所示。其工作原理是：采用成象法，螺纹钢筋成象在线阵CCD传感器光敏面上，线阵CCD输出电信号可以表示出螺纹钢筋的位置，通过计数方法，即可险测出“微堆”的高度H，如式(1)。H=D*(n/N) (1)式中H--“微堆”的高度;D--检测视场宽度；n螺纹钢筋位置计数值；N--CCD传感器的光敏单元数。

3 系统设计

系统由光学镜头、线

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