轧制力传感器的强度验算和安装研究

针对国内热轧带钢连轧机组生产线使用的轧制力传感器在线使用周期缩短、非正常下线逐渐增加的现象,从轧制力传感器的强度验算和安装着手进行分析。主要介绍了磁弹性轧制力传感器压头的环形、盘形、矩形三种结构安装类型,给出了压头的强度及固定夹板双头螺栓的强度验算,并提出了相应了改进方案和措施。探讨了压头的机械安装结构原理。最后分析得出,压头的机械安装问题同样是保证压头不局部受力和大的侧向力影响,使压头的受力面局部应力集中而损坏压头。该研究的目的是减少技术大修,节约备件修复费用和提高设备上机安全运行时间,最大程度提高压头在线使用寿命。

各向异性磁弹性传感器及其线性度拟合直线研究

铁磁性物质在发生变形或在应力的作用下,其磁通会发生变化,称为维拉里效应或铁磁体的压磁性现象。利用维拉里效应制成的压力传感器称为磁弹性传感器,其结构牢靠、输出功率大、过载能力强,能在恶劣的工况条件下使用。与电阻应变式压力传感器相比,磁弹性传感器不需要进行粘贴应变片这种相对复杂的操作。磁弹性传感器的工作过程是一个复杂的变换过程,其变换过程至今仍未得到准确的数学模型,可以通过试验-分析的方法来确定其主要参数。在固定的已知条件下,传感器的输出电压是应力的线性函数。非线性误差是传感器的关键指标,直接影响产品的定级。选择不同的拟合基准直线,得到的非线性误差就不同。针对磁弹性传感器的输出特性,分析并确定了最优的拟合直线。结果表明,端点平移法是合适的拟合方法。

基于三次多项式的磁弹性传感器非线性误差修正

磁弹性传感器输出信号大,具有较高的过载能力,非常适合用于测量金属板材的轧制力和桥梁支撑柱的压力。理论上,传感器输入和输出之间是线性关系;但实际上,传感器的输入输出特性都是非线性的。非线性误差是传感器的关键指标,直接决定产品的定级。对于重复性好和回差小的传感器,可以用三次多项式修正降低其非线性误差,以提高产品等级。通过400 t磁弹性传感器在标准测力机上进行的测力试验,验证了非线性误差修正方法的可行性,将传感器的非线性误差从2.75%减小到了0.35%,大大降低了非线性误差,且修正方法简单实用,使用单片机的仪表在现场即可进行数据修正操作。对于电阻应变式传感器和其他线性仪表,此方法同样适用。

磁弹性传感器励磁电源的设计

磁弹性传感器是用于测量轧机轧制力、钢带张力的一种测力传感器,为保证其输出信号稳定、精确,要求励磁电流具有高稳定性。本文着重探讨了产生励磁信号的信号发生器和恒流输出的功率放大器。励磁信号发生器输出标准正弦波的频率和幅值非常稳定,从而在信号源上确保励磁电流信号的稳定性和精确度。双闭环设计的恒流功率放大器,输出电流密切跟随励磁信号,在磁弹性传感器内建立起稳定的磁场,从而保证被测力值的准确性。