CN113182361B - 一种下机轧辊温度测量方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种下机轧辊温度测量方法及装置，该方法包括：以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度；将所述多个辊面温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型；根据所述轧辊温度时间模型，计算得到轧辊平均温度。本发明提供的一种下机轧辊温度测量方法及装置，能够提高轧辊的内部温度的测量精度。

Description

一种下机轧辊温度测量方法及装置
技术领域
本发明涉及轧钢技术领域，尤其涉及一种下机轧辊温度测量方法及装置。
背景技术
轧制过程中，轧辊受热膨胀，轧辊形状发生变化，直接影响着板形模型的设定。为了保证板形设定精度，需要知道轧辊膨胀量，但目前还没有在线测量热膨胀的手段，一般可以先计算轧辊实时温度场，再换算出膨胀量。为了校核辊温模型的计算精度，需要将计算温度与实际温度进行对比，而轧辊实际温度的测量，一直以来都是困扰产线的主要问题。
目前一般是测量轧辊辊面温度作为轧辊实际温度，由于轧辊辊面温度与内部温度并不一致，因此单纯测量轧辊辊面温度并不代表轧辊的实际温度，进而不能准确换算出热膨胀量。
发明内容
本申请实施例通过提供一种下机轧辊温度测量方法及装置，能够提高轧辊内部温度的测量精度。
本发明提供一种下机轧辊温度测量方法，其包括：
以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度；
将所述多个辊面温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型；
根据所述轧辊温度时间模型，计算得到轧辊内部平均温度。
优选的，所述以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度，包括：
利用与所述轧辊接触的测温探头，根据所述预设采样频率获取所述多个辊面温度。
优选的，所述将所述多个辊面温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型，包括：
从所述多个辊面温度中选取符合预设要求的轧辊辊面合格温度；
将所述轧辊辊面合格温度与对应时间进行曲线拟合，得到所述轧辊温度时间模型。
优选的，所述轧辊温度时间模型包含有升温曲线和降温曲线。
优选的，所述根据所述轧辊温度时间模型，计算得到轧辊内部平均温度，包括：
计算所述轧辊温度时间模型的最高点温度；
并将所述最高点温度作为所述轧辊内部平均温度。
本发明还提供一种下机轧辊温度测量装置，其包括：
测温模块，用于以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度；
数据处理模块，与所述测温模型通讯连接，且所述数据处理模块包括：
模型生成单元，用于将所述多个辊面温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型；
轧辊温度计算单元，用于根据所述轧辊温度时间模型，计算得到轧辊内部平均温度。
优选的，所述测温模块还包含有与所述轧辊接触的测温探头。
优选的，所述模型生成单元，用于从所述多个辊面温度中选取符合预设要求的轧辊辊面合格温度，将所述轧辊辊面合格温度与对应时间进行曲线拟合，得到所述轧辊温度时间模型。
优选的，所述轧辊温度时间模型包含有升温曲线和降温曲线。
优选的，所述轧辊温度计算单元，用于计算所述轧辊温度时间模型的最高点温度，并将所述最高点温度作为所述轧辊内部平均温度。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明提供的下机轧辊温度测量方法及装置，连续测量轧辊的辊面温度，利用测量得到的多个辊面温度数据以及辊面温度数据测量时间，进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型，再利用轧辊温度时间模型，计算得到轧辊温度，轧辊下机后，轧辊内部热量会由内向外散发，通过连续监测辊面温度可以客观反应轧辊内部平均温度；该过程不需要估计轧辊的返温时间，就可以准确得到下机轧辊的内部平均温度作为轧辊实际温度，也即是轧辊返温最高点温度，提高了轧辊内部温度的测量精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的下机轧辊温度测量方法的流程图；
图2是本发明实施例提供的测温探头检测轧辊温度的示意图；
图3是本发明实施例提供的轧辊温度时间模型示意图。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
如图1所示，本发明提供一种下机轧辊温度测量方法，该方法包括：
S1、以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度。
具体的，本申请中的轧辊为轧机轧制完成后，从轧机卸下的轧辊。步骤S1中，在轧机停止轧制后的预设时间段内，根据预设采样频率获取轧辊中间区域在预设时间段的多个辊面温度。预设时间段的范围可以是0.5小时至1小时，采样频率可以是10～30秒/次。
以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度具体包括：
如图2所示，利用与轧辊1接触的测温探头2，根据预设采样频率获取多个辊面温度；测温探头2与轧辊1之间的接触点覆盖有保温材料。
具体的，在轧辊从轧机上卸下之后，用卷尺定位并标记轧辊辊身的中间点位置，用高温胶带将测温探头粘在辊身的中间点位置，再采用保温材料将测温探头与轧辊之间的接触点覆盖，使得测温探头与轧辊之间的接触点与外界环境相对隔离，不受外界环境变化(例如冷风)的干扰。
S2、将多个辊面温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型。
将多个辊面温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型，包括：
步骤S21，从多个辊面温度中选取符合预设要求的轧辊辊面合格温度，剔除不符合预设要求的温度数据；
步骤S22，将轧辊辊面与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型。
在一实施例中，如图3所示，轧辊温度时间模型包含有升温曲线和降温曲线，升温曲线的尾部与降温曲线的头部连接。升温曲线上的轧辊辊面温度随时间而增加，降温曲线上的轧辊辊面温度随时间而降低。
S3、根据轧辊温度时间模型，计算得到轧辊内部平均温度。这里的轧辊内部平均温度也即是轧辊下机时的内部平均温度，具体为轧机停止轧制后，卸下的轧辊的内部平均温度。
根据轧辊温度时间模型，计算得到轧辊内部平均温度，包括：
计算轧辊温度时间模型的最高点温度，并将最高点温度作为轧辊内部平均温度。
本发明还提供一种与上述下机轧辊温度测量相对应的下机轧辊温度测量装置，该装置包括：测温模块、数据处理模块。
测温模块用于以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度。
测温模块还包含有与轧辊接触的测温探头，且测温探头与轧辊之间的接触点覆盖有保温材料。
数据处理模块与测温模型通讯连接，且数据处理模块包括：模型生成单元、轧辊温度计算单元。
模型生成单元用于将多个辊面温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型。轧辊温度时间模型包含有升温曲线和降温曲线。
具体的，模型生成单元用于从多个辊面温度中选取符合预设要求的轧辊辊面合格温度，将轧辊辊面合格温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型。
轧辊温度计算单元用于根据轧辊温度时间模型，计算得到轧辊内部平均温度。
轧辊温度计算单元用于计算轧辊温度时间模型的最高点温度，并将最高点温度作为轧辊内部平均温度。
一般的，轧机完成轧制后，轧辊从轧机卸下之前，也即是从轧制结束至轧辊从轧机卸下之间的时间内，轧辊还要经历几分钟水冷，下机轧辊辊面温度会经历一个先升高(即返温)、后下降的过程。
目前，现有的测量轧辊温度方案中，一般是轧辊返温结束后，检测一次轧辊辊面温度，作为轧机停止轧制时的轧辊温度，因此需要估计轧辊的返温时间，轧辊的返温时间估计不准确，或者外部环境因素，导致轧辊辊面温度检测不准确，误差较大。
本发明提供的下机轧辊温度测量方法及装置，连续测量轧辊的辊面温度，利用测量得到的多个辊面温度数据以及辊面温度数据测量时间，进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型，再利用根据轧辊温度时间模型，计算得到轧辊内部平均温度，该过程不需要估计轧辊的返温时间，就可以准确得到下机轧辊的内部平均温度作为轧辊实际温度，也即是轧辊返温最高点温度。
此外，在测量轧辊温度的过程中，测温探头与轧辊稳定接触，并通过保温材料与外界环境隔开，减小外部环境对温度测量的影响，即使有不可预估的短时干扰，也可以通过对曲线的处理，将不符合要求的温度数据，通过曲线平滑的方式剔除掉，不影响最终的轧辊温度。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种下机轧辊温度测量方法，其特征在于，包括：
以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度；
将所述多个辊面温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型，包括：从所述多个辊面温度中选取符合预设要求的轧辊辊面合格温度；将所述轧辊辊面合格温度与对应时间进行曲线拟合，得到所述轧辊温度时间模型；
所述轧辊温度时间模型包含有升温曲线和降温曲线，所述升温曲线的尾部与所述降温曲线的头部连接；
根据所述轧辊温度时间模型，计算得到轧辊内部平均温度，包括：计算所述轧辊温度时间模型的最高点温度；并将所述最高点温度作为所述轧辊内部平均温度；
其中，所述轧辊内部平均温度为轧辊下机时的轧辊内部平均温度。
2.根据权利要求1所述的下机轧辊温度测量方法，其特征在于，所述以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度，包括：
利用与所述轧辊接触的测温探头，根据所述预设采样频率获取所述多个辊面温度。
3.一种下机轧辊温度测量装置，其特征在于，包括：
测温模块，用于以预设采样频率获取轧辊在预设时间段内的多个辊面温度；
数据处理模块，与所述测温模块通讯连接，且所述数据处理模块包括：
模型生成单元，用于将所述多个辊面温度与对应时间进行曲线拟合，得到轧辊温度时间模型，包括：从所述多个辊面温度中选取符合预设要求的轧辊辊面合格温度；将所述轧辊辊面合格温度与对应时间进行曲线拟合，得到所述轧辊温度时间模型；
所述轧辊温度时间模型包含有升温曲线和降温曲线，所述升温曲线的尾部与所述降温曲线的头部连接；轧辊温度计算单元，用于根据所述轧辊温度时间模型，计算得到轧辊内部平均温度，具体包括：计算所述轧辊温度时间模型的最高点温度，并将所述最高点温度作为所述轧辊内部平均温度；
其中，所述轧辊内部平均温度为轧辊下机时的轧辊内部平均温度。
4.根据权利要求3所述的下机轧辊温度测量装置，其特征在于，所述测温模块还包含有与所述轧辊接触的测温探头。
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