轧机工况在线监测技术讲座(之二附着式轧制力智能监测系统闫晓强1卢云慧2李树平3张海3程伟1(1.北京科技大学冶金机械研究所100083;2.济南钢铁股份有限公司250101;3.宣化钢铁公司075100摘要围绕轧制力传感器的轻型化问题讨论了分流测量模型,介绍了附着式传感器的基本原理和智能监测仪表的功能及在中板轧机上的应用。关键词轧制力分流测量支承式传感器附着式传感器中图分类号TF331.71文献标识码BIntelligentMonitorSystemofAttachmentTypeRollingForceYanXiaoqiang1LuYunhui2LiShuping3ZhangHai3ChengWei1(1.MetallurgyEquipmentGraduateSchoolofUniversityofScienceandTechnologyBeijing;2.JinanIronandSteelLimited-LiabilityCompany;3.XuanhuaIronandSteelCompanyABSTRACTDiffluencemeasuremodelisdiscussedonproblemoflight-dutysensor.Elementsofattachmenttypesensorisintroducedandfunctionofintelligentmonitorinstrumentandapplicationonjobbing-sheetrollingmill.KEYWORDSRollingforceDiffluencemeasureSupporttypesensorAttachmenttypesensor1概述轧制力是轧机最主要的技术参数之一,获取轧制力信息除作为轧机生产过程的状态识别、效能判定、产品开发及技术管理等环节的科学依据外,对保证安全生产、防止设备重大事故、优化轧制规程、实现生产过程自动化和最优控制、提高设备的技术装备水平等都具有重要意义,因此轧制力成为轧机工况在线监测系统最主要的参数之一。由于现有理论的局限性,轧制过程中许多参量的确定往往由于缺乏可靠的理论解析方法而带有明显的不确定性。迄今为止,国内外确定轧制力最可靠的方法还是依靠直接测量。中(厚板轧机轧制力的测量具有一定的特点,应满足以下要求:力值很大,一般都在10兆牛水平;冲击强烈,每个道次的轧制力都从0骤然增加到10兆牛水平;环境恶劣,长时间在水、油侵蚀和高温辐射作用下工作;寿命要长,在连续生产过程中具有较长的寿命;维护简便,能够快速更换,节约在线时间。故中(厚板轧机轧制力测量明显有别于一般测力系统的要求。2轧制力测量技术的发展中(厚板轧机轧制力参数属于典型的非电物理量,其近代测量方法广泛采用非电量电测法,其中机-电转换环节就是基于不同物理效应工作的各种测力传感器。它们都属于20世纪50年代以后开始发展起来的高新技术范畴。就轧制力参数的测量而言,轧制力传感器的传统类型主要有电阻应变式、电感式、电容式和压磁式等几种。TotalNo.129October2001冶金设备METALLURGICALEQUIPMENT总第129期2001年10月第5期作者简介:闫晓强,男,1961年11月出生,硕士,北京科技大学冶金机械教师,副研究员目前,国内外广泛采用的轧制力传感器主要是电阻应变式和压磁式两大类。10兆牛级以上的轧制力传感器主要用于中(厚板轧机、大型连轧机等。中(厚板轧机应用的支承式传感器体大沉重,需要高性能的优质合金材料,制造工艺复杂,技术难度较大,价格昂贵。当前这种支承式传感器只有少数国家有专业厂家和系列产品,其中在国际上以KELK公司和ABB公司为代表的分别生产应变支承式传感器和压磁支承式传感器。我国自1958年起已开始研制10兆牛以上的支承式传感器,但多属单件研制且寿命较短。迄今为止,国内尚无专业厂家和系列产品。老的中(厚板轧机大部分尚无轧制力在线监测系统,而现代化中(厚板轧机所用的支承式传感器主要是进口产品。从传力方式上讲支承式传感器属于直接安装在承受轧制力的位置上(见图1。由于其承载截面、几何尺寸、重量和价格均随被测轧制力值的加大而增加,尤其是支承式传感器安装位置需占用一定的轧机开口度,而对于许多已有中(厚板轧机而言,由于没有预留位置,采用支承式传感器时往往不得不以压缩轧机的有效开口度为代价,甚至排除了使用支承式传感器的可能性。图1轧制力传感器安装位置1、2、3—可安装支承式传感器的位置;4—安装附着式传感器的位置上述情况促使国内外围绕支承式传感器的轻型化问题进行有益探索。60年代以来出现了分流测量的构想,70年代,苏、美、加、德等国研制了称为应变杆或引伸计的附着式传感器。与此同时,我国也开展了相应的研究工作,1964年在轧机上进行了附着式传感器的模型试验,1980年在四辊中(厚板轧机上完成...