中厚板板形仪长度检测系统毕业设计.docx

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中厚板板形仪长度检测系统毕业设计

摘要

中厚板（厚度为的钢板）是我们日常工业加工中经常用到的一种基础材料，它在工业生产中需求量非常大，起着中流砥柱的作用。

所以我们对中厚板的质量要求有了很高的标准，其中包括对它进行尺寸测量如：

长度，宽度和平坦度等。

长度是中厚板轧制产品的一项关键的质量指标，对轧制生产线、产品的应用都有很大的影响。

近年来，随着我国现代化的不断发展，我们对钢材的需求量以及品质感也提出了更高的要求。

长度检测系统为后续一系列钢板检测系统提供关键的数据支撑，将会直接影响到后期产品的质量。

由于冷轧中厚板在辊道上的输送速度是轮廓检测过程中的一个非常关键的数据，因此对速度的测量精度直接关系到轮廓检测的准确程度。

本论文研究的是采用一种新型的非接触式测速方法与传统的测量方法有很大不同。

钢板长度是通过多普勒激光测速仪得到速度，依据一段时间内测量的速度来计算钢板的长度。

求得各个纬度的长度，平均长度，最大长度和最小长度。

由于条件所限，实验主要采用Labview软件构建整个系统的检测程序。

随着系统的运行能立即得出所需要的关键数据以便用来分析。

以下是论文的详细内容：

第1章本章主要是介绍中厚板及板形仪的定义。

国内外中厚板板形仪的研究现状和发展趋势，以及中厚板长度检测的研究意义和价值。

根据其发展现状和研究的重要性，设计一套完整的长度检测系统。

第2章本章根据研究所需设计检测仪系统的整体构架，其中包括传感器，多普勒测速仪的位置安装定位。

重点介绍长度检测系统的工作原理。

第3章本章论述检测系统的组成和相关参数，着重介绍多普勒激光测速仪工作原理。

第4章本章主要介绍运用Labview构建程序框图和前面板。

通过运行虚拟程序得到相应数据，并对数据进行分析。

第5章使用Matlab软件编写程序用来处理测量所得数据。

第6章本章主要是总结研究过程中所遇到的问题和对构建的程序框图所产生的一些不足，提出解决之道和展望未来研究方向。

关键词：

长度检测多普勒测速程序框图总结

Abstract

Steelplateisoftenusedasabasematerialinourindustrialprocess.Weneedagreatquantitynumbers.Itplaysaveryimportantrole.Sowewanthavethequalityofsteelplatebyaveryhighstandard.Includeitssizemeasurementsuchaslength,widthandflatness,etc.Thelengthisakeyqualityindicator,hasasignificantimpactinproductionlinesandproductapplication.Inrecentyears,withthecontinuousdevelopmentofChina'smodernization,Demandforsteelplateandasenseofqualitywealsoputforwardhigherrequirements.Lengthdetectionsystemgivethefollow-upseriesofsteelplatedetectionsystemprovideskeydatasupportwilldirectlyaffectthelatterpartofthequalityfortheproduct.Cold-rolledplateintheconveyingspeedoftherollersisaverycriticaldetectionprocessdata,theaccuracyofspeedmeasurementisdirectlyaffectstheaccuracyofthecontourdetection.Thisstudyistheuseofanewtypeofnon-contactspeedisverydifferentfromthetraditionalmeasurementmethods.ItismeasurespeedbyDopplervelocimetryandMultipliedbythemeasurementtimethatcanhavethemeasuringlength.Atthesametime,determinesalllatitudelengthandanaveragelength,maximumlengthandminimumlength.Duetolimitedconditions,experimentusingLabviewsoftwaretobuildtheentiresystemtestingprocedures.Withtheoperationofthesystemcanimmediatelydrawthecriticaldataneededtobeused.Herearethedetails:

Chapter1,IntroducedthesteelplateandShapemeterdefinition.HomeandabroadthesteelplateShapemetertheresearchstatusanddevelopmenttrends,aswellasthelengthofsteelplatedetectionsignificanceandvalue.Accordingtothedevelopmentstatusandtheimportanceofresearch,designacompletesetofthedetectionsystem.

Chapter2,Accordingtotheresearchrequiredtodesigntheoverallarchitectureofthedetectorsystem,includingthepositioningofsensors,Dopplervelocimetrylocationofinstallation.Focusontheworkingprincipleofthelengthofthedetectionsystem.

Chapter3,Makeanintroductionofsystemcomponentsandrelatedparameters.

FocusontheworkingprincipleofthelaserDoppleranemometer.

Chapter4,UseLabviewbuildstheblockdiagramandfrontpanel,runsthevirtualprogramtogettheappropriatedata,analyzethedata.

Chapter5,AccordingtothemeasureddatauseMatlabsoftwaretowriteprogramstoanalyzethedata.

Chapter6,SummaryandOutlook.

Keywords：

LengthDetection,Dopplervelocimetry,Theblockdiagram,Summing

∙第1章绪论

∙1.1前言

钢铁行业作为重工业和基础原材料行业，其发展状况直接影响到国民经济的稳固发展[1]。

目前，我国已经成为全球最大的钢铁生产国，然而我国钢铁行业与国外相比仍存在很大的差距，其主要原因是我国钢铁行业的总体技术装备和生产集中化程度不高，因此生产的钢铁产品的品质、质量、附加值等都还远不如发达国家，导致我国钢铁产品在国际市场上缺乏竞争力[2-5]。

所以如何由钢铁大国发展成为钢铁强国，其关键在于提高我国钢铁行业的生产专业化的集中程度和自动化检测技术。

一般钢板检测指标主要包括有头尾轮廓、钢板宽度、长度等参数，以往主要是依靠人工检测（接触性检测），但依靠人工测量这些指标不但难度大，危险系数比较大，而且操作复杂，精度也不能达到保证，因而需要专门的自动检测设备。

这对于解放劳动力，保证测量精度等都具有重要意义。

但是我国在这些方面的研究起步比较晚，这些检测手段在我国还很不完善，基于板形仪在板材行业的必要性和市场的需求量较大，为了降低钢铁的生产成本和提高钢铁的品质，这项研究十分重要而且必要。

我们小组合作一起完成整个板形仪的设计，而我主要对钢板的长度检测系统的设计和深入研究。

∙1.2课题研究现状和发展趋势

∙1.2.1中厚板及板型仪的定义

中厚板是指厚度的钢板，厚度的称为厚板，厚度超过的为特厚板，是目前工业上重要的原材料之一。

中厚板主要应用于建筑工程、机械制造、容器制造、造船、桥梁建造等。

还可以用来制造各种容器、炉壳、炉板、桥梁及汽车静钢钢板、低合金钢钢板、造船钢板、锅炉钢板、压力容器钢板、花纹钢板、汽车大梁钢板、拖拉机某些零件及焊接构件等。

随着国民经济建设中厚板的需求量非常之大，范围也十分广[17]。

中厚钢板板型仪是一个能够完成钢铁的长度、宽度、平坦度等多个指标的在线连续检测，并将相关信息传输给钢板切割系统，从而为轧制钢板的优化剪切提供条件的综合性检测仪器。

目前主要采用非接触式板型仪。

中厚板板形仪融合了先进的视觉检测技术、激光检测技术、计算机通信技术和自动控制技术，其检测内容包括带钢的头尾形状、带钢的宽度、带钢的速度、带钢的长度[10]。

该板形检测装置是一种智能化的板形检测装置，能自动识别钢板的头尾信号自动完成对整块钢板板形的检测，自动完成检测数据的处理，并自动将处理结果实时地显示给用户和存入数据库[13]。

通过网络通信技术将板形检测结果传递给板形自动控制设备来调整相应的参数，从而轧制出符合当前设定要求的带钢；同时将检测结果传递给优化剪切设备，完成对已轧制钢板的优化裁剪[17]。

该智能化的检测装置显著提高了冷轧带钢生产线的生产效率和成品率，使其能轧制出合格的带钢产品[22]。

由于其高智能化的特点减小了钢铁的浪费和人力资源。

它的主要特点有以下几点：

1）采用智能化的控制技术，其具有检测速度快、效率高、精度高和测量结果可以长期保存等优点。

2）与接触式板形检测装置相比，采用非接触式的激光型传感器能避免对钢板的划伤，同时也便于安装和维护。

3）能方便地与钢板生产线上的其他系统进行连接通信，从而实现钢板轧制全自动化控制，并能在线显示检测结果和离线显示历史数据。

4）自动检测和调节环境参数，有效避免环境因素对检测结果的干扰。

∙1.2.2国内外研究背景及现状

带钢按其厚度有薄板、中厚板、厚板和特厚板之分。

中厚板作为钢材的主要钢种之一其用途相当广泛，如在建筑工程、机械制造、容器制造、造船和桥梁建造等领域，其质量直接关系着这些领域的重大的安全性和可靠性[18]。

中厚板平面轮廓一方面是评价中厚板轧机性能及其平面形状控制的一项重要指标；另一方面对其检查精度直接关系到中厚板成材损失。

研究发现在中厚板的成材率损失中，切