[发明专利]孔型轧机加工温度实时监测记录与误差校正方法

摘要

本发明公开了一种孔型轧机加工温度实时监测记录与误差校正方法，其采用的装置包括孔型轧机进料口温度检测单元、孔型轧机出料口温度检测单元和远程监控终端，孔型轧机进料口温度检测单元包括依次连接的进料口温度传感器、进料口模数转换电路模块、进料口微处理器和进料口通信模块；孔型轧机出料口温度检测单元包括依次连接的出料口温度传感器、出料口模数转换电路模块、出料口微处理器和出料口通信模块；其方法包括步骤：一、参数设置及计算，二、数据实时采集及处理，三、还原轧辊处的温度曲线。本发明能够实现计量加工工件数量、完成工件合格情况判定的目的，误判率低，降低了人工处理复杂度，实用性强，使用效果好，便于推广使用。

主权项

1.一种孔型轧机加工温度实时监测记录与误差校正方法，其采用的装置包括孔型轧机进料口温度检测单元、孔型轧机出料口温度检测单元和远程监控终端(5)，所述孔型轧机进料口温度检测单元包括依次连接的进料口温度传感器(1)、进料口模数转换电路模块(2)、进料口微处理器(3)和进料口通信模块(4)，所述进料口温度传感器(1)设置在孔型轧机进料口的垂直正上方；所述孔型轧机出料口温度检测单元包括依次连接的出料口温度传感器(6)、出料口模数转换电路模块(7)、出料口微处理器(8)和出料口通信模块(9)，所述出料口温度传感器(6)设置在孔型轧机出料口的垂直正上方；所述进料口通信模块(4)和出料口通信模块(9)均与远程监控终端(5)相接；其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、参数设置及计算，具体过程为：步骤101、设置无加工时孔型轧机的环境温度Tc，由孔型轧机进料口到孔型轧机出料口的最大温降ΔT，以及孔型轧机所能加工工件长度的最大值Lmax和最小值Lmin；设置本批次加工时孔型轧机轧辊的线速度v、所加工工件的长度l、加工温度上限Tmax、加工温度下限Tmin，并设置远程监控终端(5)的采样时间ts；步骤102、根据公式计算工件合格判定偏移温度值T_Δ，根据公式计算工件加工最大时长t_max，根据公式计算工件加工最小时长t_min，根据公式计算本批次单个工件加工时长Δt；其中，表示向下取整；步骤103、根据公式计算延时时间t_d，根据公式计算最大值分段保存时间t_Δ；其中，表示向上取整；步骤二、数据实时采集及处理，具体过程为：步骤201、当人将工件送入孔型轧机进料口时，进料口温度传感器(1)实时测量孔型轧机进料口的温度Ta，出料口温度传感器(6)实时测量出料口的温度Tb，并将Ta和Tb均与Tmin‑TΔ比较；当T_a＜T_min‑T_Δ且T_b＜T_min‑T_Δ时，判断为没有工件加工，记录温度值为当首次出现Ta＞Tmin‑TΔ时，记录此时时刻为第1个工件开始加工时刻ta1，并将孔型轧机进料口的温度数据存入温度数组A；当第i次出现Ta＞Tmin‑TΔ时，判断此时时刻与上次出现Ta＞Tmin‑TΔ的时刻的差值是否大于tmin，当此时时刻与上次出现Ta＞Tmin‑TΔ的时刻的差值小于tmin时，不对此时时刻和孔型轧机进料口的温度进行记录；当此时时刻与上次出现Ta＞Tmin‑TΔ的时刻的差值大于tmin时，记录此时时刻为第i个工件开始加工时刻tai，并将孔型轧机进料口的温度数据存入温度数组A；其中，i的取值为大于1的自然数；在tax～tax+Δt‑td时间段内，当出现温度值小于Tmin‑TΔ时，记录此时时刻并开始延时记录，使用延时温度数组Ad对孔型轧机进料口的温度数据进行暂时记录，当在延时时间td内出现大于等于Tmin‑TΔ的温度值时，将大于等于Tmin‑TΔ的温度值与温度数组A内最后一个温度值取均值，作为延时时间td内所有采样时刻点的孔型轧机进料口的温度值存入温度数组A；当延时时间td内温度值一直小于Tmin‑TΔ时，在延时时间td结束后，将延时温度数组Ad合并到温度数组A中；其中，x的取值为大于1的自然数，tax为第x个工件开始加工时刻；在tax+Δt‑td～tax+Δt时间段内，当在tax+Δt‑td时刻最后一次延时记录未达到延时时间td时，将孔型轧机进料口的温度Ta与无加工时孔型轧机的环境温度Tc进行比较，当Ta‑Tc＞200时，判断为工件未完全通过孔型轧机进料口，将该段时间内的最高温度存入温度数组A中，当Ta‑Tc≤200时，判断为在talast+td时刻，工件已完全通过了孔型轧机进料口；其中，talast为在tax～tax+Δt‑td时间段内最后一次延时记录开始的时间；当在tax+Δt‑td时刻最后一次延时记录已达到延时时间td时，将孔型轧机进料口的温度Ta与Tmin‑TΔ比较，当Ta＞Tmin‑TΔ时，将孔型轧机进料口的温度数据存入温度数组A，直到Ta＜Tmin‑TΔ，当Ta＜Tmin‑TΔ时，判断为工件已完全通过了孔型轧机进料口；步骤202、当轧辊将工件拖动至出料口温度传感器(6)下方时，Tb开始大于Tmin‑TΔ；当首次出现Tb＞Tmin‑TΔ时，记录此时时刻为第1个工件结束加工时刻tb1，并将孔型轧机出料口的温度数据存入温度数组B；当第i次出现Tb＞Tmin‑TΔ时，判断此时时刻与上次出现Tb＞Tmin‑TΔ的时刻的差值是否大于tmin，当此时时刻与上次出现Tb＞Tmin‑TΔ的时刻的差值小于tmin时，不对此时时刻和孔型轧机出料口的温度进行记录；当此时时刻与上次出现Tb＞Tmin‑TΔ的时刻的差值大于tmin时，记录此时时刻为第i个工件结束加工时刻tbi，并将孔型轧机出料口的温度数据存入温度数组B；其中，i的取值为大于1的自然数；在tbx～tbx+Δt‑td时间段内，当出现温度值小于Tmin‑TΔ时，记录此时时刻并开始延时记录，使用延时温度数组Bd对孔型轧机出料口的温度数据进行暂时记录，当在延时时间td内出现大于等于Tmin‑TΔ的温度值时，将大于等于Tmin‑TΔ的温度值与温度数组B内最后一个温度值取均值，作为延时时间td内所有采样时刻点的孔型轧机出料口的温度值存入温度数组B；当延时时间td内温度值一直小于Tmin‑TΔ时，在延时时间td结束后，将延时温度数组Bd合并到温度数组B中；其中，x的取值为大于1的自然数，tbx为第x个工件结束加工时刻；在tbx+Δt‑td～tbx+Δt时间段内，当在tbx+Δt‑td时刻延时记录未达到延时时间td时，将孔型轧机出料口的温度Tb与无加工时孔型轧机的环境温度Tc进行比较，当Tb‑Tc＞200时，判断为工件未完全通过孔型轧机出料口，将该段时间内的最高温度存入温度数组B中，当Tb‑Tc≤200时，判断为在tblast+td时刻，工件已完全通过了孔型轧机出料口；其中，tblast为在tbx～tbx+Δt‑td时间段内最后一次延时记录开始的时间；当在tbx+Δt‑td时刻延时记录已达到延时时间td时，将孔型轧机出料口的温度Tb与Tmin‑TΔ比较，当Tb＞Tmin‑TΔ时，将孔型轧机出料口的温度数据存入温度数组B，直到Tb＜Tmin‑TΔ，当Tb＜Tmin‑TΔ时，判断为工件已完全通过了孔型轧机出料口；从t_bx时刻开始，首先，对每个采样时刻对应的孔型轧机进料口的温度T_a与孔型轧机出料口的温度T_b进行比较，当0＜T_a‑T_b≤ΔT时，将作为该采样时刻温度记录至最终轧辊轧制温度数组；当T_a‑T_b＞ΔT时，将作为该采样时刻温度记录至最终轧辊轧制温度数组；当T_a‑T_b＜0时，将作为该采样时刻温度记录至最终轧辊轧制温度数组；然后，采用每隔t_Δ时间段取最大值的方法对最终轧辊轧制温度数组中的温度数据进行保存；步骤203、将取得的最大值温度值分别与加工温度上限Tmax和加工温度下限Tmin比较，对整体数值大于下限且小于上限的工件判定为合格，否则判定为不合格，直至tax+Δt完成最后一次记录判定，工件数据处理结束，工件数量加1；步骤三、拟合还原轧辊处的温度曲线，具体过程为：在至时间段，为未加工工件时的曲线，温度为环境温度且基本保持恒定，用无加工时孔型轧机的环境温度T_c拟合；其中，t_a(x‑1)为第x‑1个工件开始加工时刻，t_b(x‑1)为第x‑1个工件结束加工时刻；在至时间段，为加工工件时的温度曲线，采用存储的各段温度值最大值,最终将获取的温度值信息通过插值方法进行曲线拟合，得到校正后的孔型轧机加工过程中的真实温度曲线。