專利名稱：一種測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
冷卻輥是非晶帶材生產(chǎn)過程中的核心技術(shù)，其決定能否生產(chǎn)出合格的非晶帶材，因此冷卻輥的設(shè)計非常關(guān)鍵。為了驗證冷卻輥設(shè)計的合理性，必須具備科學的評估手段，其中一項重要的指標是受熱膨脹量的測量。傳統(tǒng)測量變形及位移通常使用的是千分尺以及差動變壓器式位移傳感器，這些方法都屬于接觸式測量，只適用于靜止或低速(O. I米/秒)移 動情況下使用。而對于非晶帶材生產(chǎn)工藝來說，用傳統(tǒng)方法顯然無法實現(xiàn)對這種高速旋轉(zhuǎn)的冷卻輥(20-30米/秒)受熱變形的測量。上述現(xiàn)有技術(shù)無法實現(xiàn)對其受熱膨脹量的測量，也就無法準確衡量冷卻輥的實際應(yīng)用效能。因此設(shè)計出一種可以準確測量高速旋轉(zhuǎn)下冷卻輥的受熱膨脹量的儀器裝置是至關(guān)重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的方法及其裝置。在第一方面，本發(fā)明提供了一種測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的方法，該方法包括帶材生產(chǎn)前，按一定標準調(diào)整電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面的距離，可編程控制器PLC讀取第一距離信號值并記錄在其內(nèi)部的存儲器中，所述第一距離信號值是帶材生產(chǎn)前電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面的距離信號值；帶材生產(chǎn)時，可編程控制器PLC讀取第二距離信號值，所述第二距離信號值是帶材生產(chǎn)時電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面的距離信號值；以及根據(jù)所述第一距離信號值和第二距離信號值計算出膨脹量以便操作人員做出相應(yīng)操作控制。在第二方面，本發(fā)明提供了一種測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的裝置，該裝置包括位置調(diào)整裝置、電磁式微位移傳感器和可編程控制器PLC，位置調(diào)整裝置，用于調(diào)整電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面距離；電磁式微位移傳感器，用于測量電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面距離，并將測量到的模擬距離信號值傳送給所述可編程控制器PLC ；以及可編程控制器PLC，用于根據(jù)測量到的距離信號值計算出膨脹量。本發(fā)明通過采用電磁式非接觸微位移傳感器，能夠準確測量高旋轉(zhuǎn)物體的受熱膨脹量，及受力變形，解決了非晶帶材以及其它工業(yè)生產(chǎn)中需要進行膨脹量、震動量、抖晃率等無法直接測量的問題。


圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的正面結(jié)構(gòu)示意圖；以及
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的方法流程圖。
具體實施例方式下面通過附圖和實施 例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細描述。圖I是根據(jù)本發(fā)明實施例的測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，該實施例的側(cè)面示意圖包括位置調(diào)整部分、電磁式微位移傳感器、可編程控制器PLC控制箱和非晶帶材冷卻輥機構(gòu)。位置調(diào)整部分包括固定支架，固定支架可以前后調(diào)整，能夠方便地調(diào)整固定在其上的電磁式微位移傳感器，使電磁式微位移傳感器與冷卻棍表面的距離可以控制在一定范圍內(nèi)。電磁式微位移傳感器，固定在位置調(diào)整部分的固定支架上，測量電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面距離，并將測量到的模擬距離信號值傳送給可編程控制器PLC控制箱?？删幊炭刂破鱌LC控制箱包括配電箱、可編程控制器PLC、觸摸屏、模擬量輸入轉(zhuǎn)換接口和信號線，模擬量輸入轉(zhuǎn)換接口用于接收來自電磁式微位移傳感器的采集信號，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號送到可編程控制器PLC，可編程控制器PLC接收模擬量輸入轉(zhuǎn)換器送來的已轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的距離信號，通過內(nèi)部軟件程序進行運算，并將最后的結(jié)果通過觸摸屏顯示，使相關(guān)操作人員實時了解冷卻輥的工作狀態(tài)，并且做出相應(yīng)操作控制，以使系統(tǒng)工作于最佳狀態(tài)。非晶帶材冷卻輥機構(gòu)包括冷卻輥及其傳動控制部分，構(gòu)成一個中心工作平臺。用本發(fā)明測量的實例如下例I.非晶帶材寬度為80mm，冷卻輥表面膨脹量凸度為lOOum，膨脹量在160um時帶材各項指標比較良好。例2.非晶帶材寬度為106mm，冷卻輥表面膨脹量凸度為120um，膨脹量在260um時帶材各項指標比較良好。例3.非晶帶材寬度為142mm，冷卻輥表面膨脹量凸度為180um，膨脹量在350um時帶材各項指標比較良好。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的正面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，該實施例的正面示意圖包括電磁式微位移傳感器及其位置調(diào)整部分、可編程控制器PLC控制箱和非晶帶材冷卻輥機構(gòu)。電磁式微位移傳感器及其位置調(diào)整部分包括數(shù)只平行于冷卻輥徑向、均勻排列的電磁式微位移傳感器和固定支架，電磁式微位移傳感器均與可編程控制器PLC控制箱相接，并沿著冷卻輥表面水平移動。固定支架可以前后調(diào)整，能夠方便地調(diào)整固定在其上的電磁式微位移傳感器，使電磁式微位移傳感器與冷卻棍表面的距離可以控制在一定范圍內(nèi)?？删幊炭刂破鱌LC控制箱包括配電箱、可編程控制器PLC、觸摸屏、模擬量輸入轉(zhuǎn)換接口和信號線，模擬量輸入轉(zhuǎn)換接口用于接收來自電磁式微位移傳感器的采集信號，并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字量信號送到可編程控制器PLC，可編程控制器PLC接收模擬量輸入轉(zhuǎn)換器送來的已轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的距離信號，通過內(nèi)部軟件程序進行運算，并將最后的結(jié)果通過觸摸屏顯示，使相關(guān)操作人員實時了解冷卻輥的工作狀態(tài)，并且做出相應(yīng)操作控制，以使系統(tǒng)工作于最佳狀態(tài)。非晶帶材冷卻輥機構(gòu)包括冷卻輥及其傳動控制部分，構(gòu)成一個中心工作平臺。 圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的方法流程圖。在步驟301，帶材生產(chǎn)前，按一定標準調(diào)整電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面的距離，使其距離冷卻輥表面在其量程范圍的中心位置附近，以提高測量的精確度。在步驟302，按下可編程控制器PLC控制箱觸摸屏的初始按鈕，模擬量輸入轉(zhuǎn)換接口接收來自傳感器的采集信號，并將其轉(zhuǎn)化成數(shù)字量信號，可編程控制器PLC讀取當前電磁式微位移傳感器與冷卻輥表面的距離信號值并記錄在其內(nèi)部存儲器中。在步驟303，帶材生產(chǎn)時，冷卻輥受熱膨脹，可編程控制器PLC讀取當前電磁式微位移傳感器與冷卻輥表面的距離信號值。在步驟304，可編程控制器PLC接收已轉(zhuǎn)化為數(shù)字量的距離信號值，通過內(nèi)部軟件程序進行運算，并將最終結(jié)果通過觸摸屏顯示。以上所述的具體實施方式
，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式
而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的方法，包括 帶材生產(chǎn)前，按一定標準調(diào)整電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面的距離，可編程控制器PLC讀取第一距離信號值并記錄在其內(nèi)部的存儲器中，所述第一距離信號值是帶材生產(chǎn)前電磁式微位移傳感器探頭與冷卻棍表面的距離信號值； 帶材生產(chǎn)時，可編程控制器PLC讀取第二距離信號值，所述第二距離信號值是帶材生產(chǎn)時電磁式微位移傳感器探頭與冷卻棍表面的距離信號值；以及 根據(jù)所述第一距離信號值和第二距離信號值計算出膨脹量以便操作人員做出相應(yīng)操作控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述按一定標準調(diào)整電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面的距離包括調(diào)整電磁式微位移傳感器探頭，使其距離冷卻輥表面在其量程范圍的中心位置附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)第一距離信號值和第二距離信號值計算出膨脹量是通過可編程控制器PLC讀取的第二距離信號值與第一距離信號值相減而實現(xiàn)的。
4.一種測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的裝置，包括位置調(diào)整裝置、電磁式微位移傳感器和可編程控制器PLC, 位置調(diào)整裝置，用于調(diào)整電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面距離； 電磁式微位移傳感器，用于測量電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面距離，并將測量到的模擬距離信號值傳送給所述可編程控制器PLC ；以及 可編程控制器PLC，用于根據(jù)測量到的距離信號值計算出膨脹量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將傳感器測量的模擬距離信號值轉(zhuǎn)換為數(shù)字距離信號值。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述電磁式微位移傳感器均勻排列并平行于冷卻輥徑向。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述位置調(diào)整裝置包括固定支架，所述固定支架可以前后調(diào)整，使固定在其上的位移傳感器與冷卻輥表面的距離控制在一定范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，還包括觸摸屏，用于顯示膨脹曲線。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量高速旋轉(zhuǎn)體受熱膨脹的方法及其裝置，該方法包括帶材生產(chǎn)前，按一定標準調(diào)整電磁式微位移傳感器探頭與冷卻輥表面的距離，可編程控制器PLC讀取第一距離信號值并記錄在其內(nèi)部的存儲器中；帶材生產(chǎn)時，可編程控制器PLC讀取第二距離信號值，以及根據(jù)所述第一距離信號值和第二距離信號值計算出膨脹量以便操作人員做出相應(yīng)操作控制。本發(fā)明通過采用電磁式非接觸微位移傳感器，能夠準確測量高速旋轉(zhuǎn)物體的受熱膨脹量，及受力變形，解決了非晶帶材以及其它工業(yè)生產(chǎn)中需要進行膨脹量、震動量、抖晃率等無法直接測量的問題。
文檔編號G01B7/24GK102927893SQ201210404808
公開日2013年2月13日 申請日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者李曉雨, 王安慶, 康博強 申請人:青島云路新能源科技有限公司