CN114858120B - 一种带钢板廓反翘的评价方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带钢板廓反翘的评价方法和装置，所述方法包括：根据所述带钢多个测量点的厚度值，获得板廓拟合曲线；根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间；根据所述板廓拟合曲线的一阶导数和所述多个测量点，获得导数点集合；其中，所述导数点集合为所述反翘区间中所述测量点的一阶导数值；根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度。本发明的评价方法为带钢板廓质量判定和工序工艺优化提供指导，避免边部缺陷板廓带钢流入下游工序，影响冷轧带钢板形质量。
Description
技术领域
本发明涉及带钢轧制控制的技术领域，尤其涉及一种带钢板廓反翘的评价方法和装置。
背景技术
目前，下游用户对带钢板形质量提出了越来越高的要求，以提高在冲压、焊接等工序的质量要求。基于此，各钢厂对出厂前带钢实际板形指标也提出了更严的判定和管控标准。热轧带钢横断面轮廓反应了带钢厚度指标沿宽度方向的分布情况，其轮廓形状直接影响了后续冷轧过程板形质量及轧制稳定性。当热轧带钢板廓边部出现单侧或双侧反翘缺陷时，冷轧轧制后极易出现边浪或边部起筋的问题，影响产品质量。
因此，如何准确对热轧带钢的板廓反翘程度进行评价，是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的一种带钢板廓反翘的评价方法和装置，可准确对热轧带钢的板廓反翘程度进行评价。
本发明实施例提供了以下方案：
第一方面，本发明实施例提供了一种带钢板廓反翘的评价方法，所述方法包括：
根据所述带钢多个测量点的厚度值，获得板廓拟合曲线；
根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间；
根据所述板廓拟合曲线的一阶导数和所述多个测量点，获得导数点集合；其中，所述导数点集合为所述反翘区间中所述测量点的一阶导数值；
根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度。
在一种可选的实施例中，所述根据所述带钢多个测量点的厚度值，获得板廓拟合曲线，包括：
获取所述带钢上多个测量点的厚度值；其中，所述多个测量点间隔分布在所述带钢宽度方向上；
根据多个所述厚度值，拟合N次多项式获得所述板廓拟合曲线；其中，N取值为8、9或10。
在一种可选的实施例中，所述根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间，包括：
根据所述板廓拟合曲线，确定左侧判定区间和右侧判定区间；
将所述左侧判定区间中递减曲线对应的区间，确定为左侧反翘区间；
将所述右侧判定区间中递增曲线对应的区间，确定为右侧反翘区间。
在一种可选的实施例中，所述根据所述板廓拟合曲线的一阶导数和所述多个测量点，获得导数点集合，包括：
根据所述一阶导数，确定左侧导数区间和右侧导数区间；
根据所述左侧导数区间中为负数的导数值，获得左侧导数点集合；
根据所述右侧导数区间中为正数的导数值，获得右侧导数点集合。
在一种可选的实施例中，所述根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度之前，还包括：
根据所述反翘程度的评价标准，确定导数点评价集合和反翘临界值；其中，所述导数点评价集合为所述导数点集合中M个连续的所述一阶导数值。
在一种可选的实施例中，所述根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度，包括：
判断所述导数点集合中导数值的数量是否大于M个；
若是，根据导数点评价集合M个一阶导数值和反翘临界值，确定所述反翘区间的反翘程度；
若否，根据所述导数点集合中全部一阶导数值和所述和反翘临界值，确定所述反翘区间的反翘程度。
在一种可选的实施例中，所述根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度之后，还包括：
根据所述导数点集合和所述测量点，确定所述带钢的反翘点，其中，所述反翘点为所述反翘区间中反翘最高的测量点。
第二方面，本发明实施例还提供了一种带钢板廓反翘的评价装置，所述装置包括：
第一获得模块，用于根据所述带钢多个测量点的厚度值，获得板廓拟合曲线；
第一确定模块，用于根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间；
第二获得模块，用于根据所述板廓拟合曲线的一阶导数，获得导数点集合；其中，所述导数点集合为所述反翘区间中所述测量点的一阶导数值；
第二确定模块，用于根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行第一方面中任一项所述方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现第一方面中任一所述的方法的步骤。
本发明提供的一种带钢板廓反翘的评价方法和装置与现有技术相比，具有以下优点：
本发明通过板廓拟合曲线的拐点，确定位于带钢的反翘区间，根据板廓拟合曲线反翘区间的一阶导数，获得一阶导数值，以确定反翘区间的斜率变化，进而确定反翘区间的反翘程度。为带钢板廓质量判定和工序工艺优化提供指导，避免边部缺陷板廓带钢流入下游工序，影响冷轧带钢板形质量。同时，边部板廓指标可用于冷轧生产指导，通过冷轧轧机相关控制手段的提前干预，匹配合理的冷轧承载辊缝，提高缺陷板廓冷轧消化能力，保证轧制后带钢板形质量。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种带钢板廓反翘的评价方法的流程图；
图2为本发明实施例提供无反翘区间的实际板廓曲线和拟合板廓曲线的示意图；
图3为本发明实施例提供存在反翘区间的实际板廓曲线和拟合板廓曲线的示意图；
图4为本发明实施例提供的板廓拟合曲线的一阶导数曲线图；
图5为本发明实施例提供的一种带钢板廓反翘的评价装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。
带钢板廓反翘是因带钢产线在生产过程中，由于轧制工艺缺陷或设备存在机械故障引起的，通常将带钢局部的向上凸起定义为反翘。反翘型缺陷是导致带钢局部***的主要因素，对于已轧制的带钢，平铺状态可以通过肉眼观察出是否有浪形来判断该特征的存在与否。下面将结合本发明的实施例，具体阐述如何对该特征进行定量评价。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种带钢板廓反翘的评价方法的流程图，所述方法包括：
S11、根据所述带钢多个测量点的厚度值，获得板廓拟合曲线。
具体的，厚度值可以根据测量点的标定位置，通过板廓仪在线获取，已完成轧制的带钢在由输送辊输送过程中，板廓仪实时对带钢进行测量得到多个厚度值，再通过多个厚度值拟合计算获得板廓拟合曲线。当然，厚度值也可以通过离线测量获得，通过千分尺、表显卡尺等厚度量具，对带钢的多个测量点离线测量，以获得多个厚度值。
在一种可选的实施例中，步骤S11的具体实现可包括：获取带钢上多个测量点的厚度值；其中，多个测量点间隔分布在带钢宽度方向上；根据多个厚度值，拟合N次多项式获得板廓拟合曲线；其中，N取值为8、9或10。
具体的，多个测量点的间隔距离可以根据板廓仪的标定位置确定，通常板廓仪在带钢宽度方向间隔4mm或12mm确定一个测量点。可以理解，间隔距离越短，随着计算量的对应增加，获得的板廓拟合曲线越接近实际板廓曲线。通过对多个厚度值进行N次多项式拟合获得板廓拟合曲线，其中，N取值可以为5-12的整数，取值越大，获得的板廓拟合曲线精度越高，但是计算量会同时增大，本发明实施例取值为8、9或10，可以保证板廓拟合曲线的精度能够适用对带钢板廓反翘的评价，同时计算量在可以接受的范围内。计算方法可以通过人工计算，也可以通过计算机软件实施。获得的板廓拟合曲线可参见图2，图2为本发明实施例提供无反翘区间的实际板廓曲线(或称实际轮廓)和拟合板廓曲线(或称拟合轮廓)的示意图。获得拟合板廓曲线后，进入步骤S12。
S12、根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间。
由于反翘型缺陷会表征于板廓拟合曲线上，因此，可以根据表征特点确定带钢的反翘区间。反翘区间可以依据板廓拟合曲线的横向位置确定，通常反翘型缺陷出现于带钢的两侧，即左侧和右侧(或称操作侧和传动侧)。当然，对于中间浪型缺陷的带钢，也可确定反翘区间为带钢中部。
在一种可选的实施例中，所述根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间，包括：
根据板廓拟合曲线，确定左侧判定区间和右侧判定区间；将左侧判定区间中递减曲线对应的区间，确定为左侧反翘区间；将右侧判定区间中递增曲线对应的区间，确定为右侧反翘区间。
具体的，左侧判定区间和右侧判定区间位于板廓拟合曲线上的具***置，可以根据带钢宽度尺寸或需要检测的位置区间确定，通常选取两侧距离中部300mm的位置区间。在该位置区间内对板廓的反翘程度进行评价。
其中，左侧反翘区间和右侧反翘区间的确定通过以下方式，请参阅图3，带钢的两侧因轧制工艺的限制，会出现边降特征，该特征表现为带钢厚度越接近边沿，厚度越小，边降区域内的通常不存在反翘型缺陷。图3中以左侧判定区间为例，左侧判定区间中若存在反翘型缺陷，表征于板廓拟合曲线为类似波浪线形态，谷峰和谷顶存在曲线拐点，左侧判定区间中递减曲线为左侧反翘区间，即图3中a点至b点间的板廓拟合曲线。同理，c点至d点间的板廓拟合曲线为右侧反翘区间。
确定左侧反翘区间和右侧反翘区间后，进入步骤S13。
S13、根据所述板廓拟合曲线的一阶导数和所述多个测量点，获得导数点集合；其中，所述导数点集合为所述反翘区间中所述测量点的一阶导数值。
具体的，板廓拟合曲线是通过多个测量点的厚度值拟合获得，因此，一阶导数中每个测量点均存在对应的一阶导数值，确定反翘区间后，在反翘区间中所有对应测量点的一阶导数值即为导数点集合。根据反翘区间位于板廓拟合曲线的横向位置，确定导数点集合，若反翘区间位于板廓拟合曲线的中部，导数点集合为中部测量点对应的一阶导数值，若反翘区间位于板廓拟合曲线的两侧，导数点集合为两侧测量点对应的一阶导数值。
在一种可选的实施例中，所述根据所述板廓拟合曲线的一阶导数和所述多个测量点，获得导数点集合，包括：
根据一阶导数，确定左侧导数区间和右侧导数区间；根据左侧导数区间中为负数的导数值，获得左侧导数点集合；根据右侧导数区间中为正数的导数值，获得右侧导数点集合。
具体的，请参阅图4，图4为板廓拟合曲线的一阶导数曲线图，因a点、b点、c点和d点为板廓拟合曲线的谷峰或谷顶的拐点，是对应板廓拟合曲线位于该位置的极值，所以一阶导数曲线图中a1点、b1点、c1点和d1点的一阶导数值(或称一阶导值)为0，左侧导数区间中对应测量点的导数值均为负数，可以将左侧导数区间中全部的负数归集为左侧导数点集合中，以获得左侧导数点集合。右侧导数区间中对应测量点的导数值均为正数，同理，可获得右侧导数点集合。
在左侧导数点集合和右侧导数点集合中，因测量点间隔的距离可能不同，确定的测量点存在差异，集合中对应的导数值也会对应存在差异。若导数值数量较多，全部进行量化计算量较大，不利于高效执行反翘程度的评价。因此，需要提取局部特征表征整体的状态。
在一种可选的实施例中，所述根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度之前，还包括：
根据反翘程度的评价标准，确定导数点评价集合和反翘临界值；其中，导数点评价集合为导数点集合中M个连续的一阶导数值。
具体的，评价标准根据带钢产品的实际要求确定，左侧导数区间和右侧导数区间的导数值分别为负数和正数，反翘临界值可以适应左侧导数区间和右侧导数区间的评价，分别确认一正反翘临界值和一负反翘临界值，分别对应评价。当然，也可将反翘临界值定义为一正反翘临界值，对左侧导数区间中导数值的绝对值进行评价，以使反翘临界值的评价统一。左侧判定区间的导数点评价集合可以是由a1点向b1点连续取M个一阶导数值；同样的，右侧判定区间的导数点评价集合可以是由d1点向c1点连续取M个一阶导数值；M可以为设定为8-12的整数，以局部评价整体，高效地执行带钢板廓反翘程度的评价。
获得导数点集合后，根据所需要的评价标准执行步骤S14。
S14、根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度。
具体的，导数点集合有多个一阶导数值，可以对集合中所有的一阶导数值求和后，获得一和值，通过该和值确定反翘区间的反翘程度。可以理解，和值的绝对值越大，反翘程度越大；和值的绝对值越小，反翘程度越小。进而确定反翘区间的反翘程度。
在具体应用时，一阶导数值的数量是根据测量点的数量对应确定的，在测量点的隔间较为密集时，导数点集合中一阶导数值数量较多，造成整体计算量较大。
在一种可选的实施例中，所述根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度，包括：
判断导数点集合中导数值的数量是否大于M个；
若是，根据导数点评价集合和反翘临界值，确定反翘区间的反翘程度；
若否，根据导数点集合中全部一阶导数值和和反翘临界值，确定反翘区间的反翘程度。
具体的，对导数点集合中导数值的数量进行判断，可以对反翘程度评价的计算量进行预估。需要说明的是，技术人员可以根据经验确定M的值，也可以根据标定试验确定M的值，以保障反翘评价的准确性。大于M个数量时，选取M个连续的求和进行评价；不大于时，选取全部的进行评价。可以有效减小计算量，且保障反翘程度评价的准确性。
在一种可选的实施例中，所述根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度之后，还包括：
根据导数点集合和测量点，确定带钢的反翘点，其中，反翘点为反翘区间中反翘最高的测量点。
具体的，反翘区间中反翘的形变特征存在最高点，直接反映了该反翘区间是否符合带钢质量的评价标准。可继续参见图3，a点和d点为对应反翘区间的最高位置，确认为带钢的反翘点。通过反翘点可以找到对应带钢横向位置的坐标点，便于清楚知晓带钢板廓反翘点的具体产生位置。
下面本发明实施例将以图3-4具体举例如何确定反翘点。
设定导数点评价集合为导数点集合中10个连续的一阶导数值，即M＝10，反翘判定临界值N＝0.1。
求取图3中板廓拟合曲线f(x)中反翘区间的拐点位置a点和d点，a点横坐标x＝56mm、d点横坐标x＝1120mm，即左侧拐点为x＝56，右侧拐点x＝1120，构建拐点集合A＝[56，1120]。
求取图4中左侧导数区间和右侧导数区间中对应测量点的导数值数量，其中，a1点至b1点的导数值数量B1＝18，c1点至d1点的导数值数量B2＝20，构建集合B＝[18，20]。
求取导数值和的绝对值，C1＝0.66、C2＝0.39，C1为左侧导数区间的和值，C2为右侧导数区间的和值。
即，集合C＝[0.66、0.39]。
反翘点提取，集合C＝[0.65、0.39]，存在大于反翘临界值N＝0.1的点，故，板廓拟合曲线f(x)存在反翘点，左侧反翘区间的反翘点x＝56mm，右侧反翘区间的反翘点x＝1120mm。
基于与评价方法同样的发明构思，本发明又一实施例还提供了一种带钢板廓反翘的评价装置100，请参阅图5，所述装置包括：
第一获得模块101，用于根据所述带钢多个测量点的厚度值，获得板廓拟合曲线；
第一确定模块102，用于根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间；
第二获得模块103，用于根据所述板廓拟合曲线的一阶导数，获得导数点集合；其中，所述导数点集合为所述反翘区间中所述测量点的一阶导数值；
第二确定模块104，用于根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度。
需要说明的是，本发明实施例所提供的一种带钢板廓反翘的评价装置，其具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
基于与评价方法同样的发明构思，本发明又一实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行带钢板廓反翘的评价方法中任一项所述方法的步骤。
需要说明的是，本发明实施例所提供的电子设备中，其中当所述指令由所述处理器执行时，各个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。
基于与评价方法同样的发明构思，本发明又一实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时以实现第一方面中任一所述的方法的步骤。
需要说明的是，本发明实施例所提供的计算机可读存储介质中，其中当程序被处理器执行时，各个步骤的具体实现及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，本实施例未提及之处可参考前述方法实施例中相应内容。
本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
通过板廓拟合曲线的拐点，确定位于带钢的反翘区间，根据板廓拟合曲线反翘区间的一阶导数，获得一阶导数值，以确定反翘区间的斜率变化，进而确定反翘区间的反翘程度。为带钢板廓质量判定和工序工艺优化提供指导，避免边部缺陷板廓带钢流入下游工序，影响冷轧带钢板形质量。同时，边部板廓指标可用于冷轧生产指导，通过冷轧轧机相关控制手段的提前干预，匹配合理的冷轧承载辊缝，提高缺陷板廓冷轧消化能力，保证轧制后带钢板形质量。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(模块、***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
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，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种带钢板廓反翘的评价方法，其特征在于，所述方法包括：
根据所述带钢多个测量点的厚度值，获得板廓拟合曲线；
根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间；
根据所述板廓拟合曲线的一阶导数和所述多个测量点，获得导数点集合；其中，所述导数点集合为所述反翘区间中所述测量点的一阶导数值；
根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度；
所述根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间，包括：
根据所述板廓拟合曲线，确定左侧判定区间和右侧判定区间；
将所述左侧判定区间中递减曲线对应的区间，确定为左侧反翘区间；
将所述右侧判定区间中递增曲线对应的区间，确定为右侧反翘区间。
2.根据权利要求1所述的带钢板廓反翘的评价方法，其特征在于，所述根据所述带钢多个测量点的厚度值，获得板廓拟合曲线，包括：
获取所述带钢上多个测量点的厚度值；其中，所述多个测量点间隔分布在所述带钢宽度方向上；
根据多个所述厚度值，拟合N次多项式获得所述板廓拟合曲线；其中，N取值为8、9或10。
3.根据权利要求1所述的带钢板廓反翘的评价方法，其特征在于，所述根据所述板廓拟合曲线的一阶导数和所述多个测量点，获得导数点集合，包括：
根据所述一阶导数，确定左侧导数区间和右侧导数区间；
根据所述左侧导数区间中为负数的导数值，获得左侧导数点集合；
根据所述右侧导数区间中为正数的导数值，获得右侧导数点集合。
4.根据权利要求1所述的带钢板廓反翘的评价方法，其特征在于，所述根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度之前，还包括：
根据所述反翘程度的评价标准，确定导数点评价集合和反翘临界值；其中，所述导数点评价集合为所述导数点集合中M个连续的所述一阶导数值。
5.根据权利要求4所述的带钢板廓反翘的评价方法，其特征在于，所述根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度，包括：
判断所述导数点集合中导数值的数量是否大于M个；
若是，根据导数点评价集合M个一阶导数值和反翘临界值，确定所述反翘区间的反翘程度；
若否，根据所述导数点集合中全部一阶导数值和所述和反翘临界值，确定所述反翘区间的反翘程度。
6.根据权利要求1所述的带钢板廓反翘的评价方法，其特征在于，所述根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度之后，还包括：
根据所述导数点集合和所述测量点，确定所述带钢的反翘点，其中，所述反翘点为所述反翘区间中反翘最高的测量点。
7.一种带钢板廓反翘的评价装置，其特征在于，所述装置为权利要求1-6任一所述的评价方法所对应的装置，所述装置包括：
第一获得模块，用于根据所述带钢多个测量点的厚度值，获得板廓拟合曲线；
第一确定模块，用于根据所述板廓拟合曲线，确定所述带钢的反翘区间；
第二获得模块，用于根据所述板廓拟合曲线的一阶导数，获得导数点集合；其中，所述导数点集合为所述反翘区间中所述测量点的一阶导数值；
第二确定模块，用于根据所述导数点集合，确定所述反翘区间的反翘程度。
8.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器耦接到所述处理器，所述存储器存储指令，当所述指令由所述处理器执行时使所述电子设备执行权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时以实现权利要求1至6中任一项所述方法的步骤。
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