应用新型传感器的带钢跑偏检测系统.pdfVIP

维普资讯 焊管 ．第30卷第5期 ．2007年9月 ·79· ●工 艺 与 设 备 应用新型传感器的带钢跑偏检测系统 阎 骏 ，李 琳 (西安石油大学a．计算机学院；b．电子工程学院，西安 710065) 摘 要：针对螺旋埋弧焊管成形前的带钢运行状态设计了一套完整的跑偏检测装置。对带钢 边缘位置进行检测，检测精度达到0．5mm。通过纠偏机构使带钢中心的偏移控制在-．i-5mm 或更低。系统可以检测到带钢月牙弯、上下抖动、对头、铣边等带来的误差，并可以现场监测统 计数据，自动化程度较高。 关键词：焊管生产线；带钢；光栅式传感器；带钢跑偏；检测系统 中图分类号：TG409 文献标志码 ：B 文章编号：1001—3938(2007)05—0079-03 0 引 言 对有效数据进行取舍。 (2)带钢规格不一。现场生产过程 自动化需 螺旋埋弧焊管经过四十多年的发展，已成为 要检测系统适应各种规格的要求。现场的跑偏一 我国油气管道输送的主要管型，但在生产过程中， 般在 135～155mm范围变化，传感器的量程需要 由于带钢运行受多种因素影响，会产生跑偏，使得 20—25cm，精度要达到 ±0．5mm，市场上的各种 成形、焊接质量受到影响，从而影响产品质量。笔 传感器如磁栅距传感器，以及各种特殊形式的超 者介绍的应用新型传感器的带钢跑偏检测系统 ， 声波传感器，从精度和量程上几乎无法满足这种 能准确检测生产线上各主要工序的带钢跑偏，并 要求。 进行纠正，从而保证钢管成形、焊接质量。 2 本系统采用的光栅式传感器 1 现行系统存在的问题 笔者经过调研 ，发现了一种可满足上述要求 在螺旋埋弧焊管生产过程中，对于带钢偏移 的新型传感器——光栅式传感器，它有2种工作 问题，目前还没有一套系统的检测、纠正措施 ，生 方式，如图1所示。 产现场的操作人员仅凭经验判断，进行人工纠偏。 这主要是由于没有合适可靠的传感器来对带钢位 置失真和形状失真进行检测。现行系统存在的主 要问题如下 ： (1)带钢行进过程 中发生上下位置偏移。带 钢在行进过程中水平位置会发生变化，这主要是 因为在拆卷时带钢的曲率不一样，递送矫平时机 械张力不均匀，大约会有 ．4-10mm的上下偏差。 图1 光栅式传感器工作示意图 这对于一般光点型传感器、超声波型传感器等非 接触式传感器，以及接触式的各种位移传感器来 该传感器系统精度较高，可达到 -．I-0．5mm， 说基本无法安装。如果传感器无法适应要求，这 在带钢两边装上这种传感器，用2种方式对带材 就对采集系统的数据选择提出了更高的要求，由 进行检测 。 于带钢规格的不同及每卷带钢形差等因素，很难 (1)对边方式(边缘检测)。传感器分别安装 维普资讯 焊 管 2007年9月 在粗、精铣的位置，能非常方便地实现边缘检测， 移动时必将引起 i大小的变化。两路信号(测量 所测偏移误差即为偏移距离。 信号与参考信号)同时输入除法器，这样就对带 (2)对中方式 (间接检测)。偏差距离 =(左 材的位置产生了测量和比较。在使用过程中由于 传感器的采样值 一右传感器的采样值)