[发明专利]基于角域的二十辊轧机振痕监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于角域的二十辊轧机振痕监测系统，包括二十辊轧机，所述二十辊轧机包括相对设置的上半部和下半部，该上半部和下半部由内至外均依次为工作辊系(6)、中间辊系(5)、驱动辊系(4)和支撑辊系(3)，其中所述工作辊系(6)由一个工作辊组成，所述中间辊系(5)由两个中间辊组成，所述驱动辊系(4)由两个驱动辊和一个惰性辊组成，所述支撑辊系(3)由四个支撑辊组成；

其特征在于：还包括编码器(8)、第一加速度传感器(1-1)、第二加速度传感器(1-2)和监测装置，其中所述编码器(8)安装在该工作辊(6)的一侧，所述第一加速度传感器(1-1)安装在该上半部从左至右第三个支撑辊(C)的轴瓦上，所述第二加速度传感器(1-2)安装在该上半部从左至右第二个支撑辊(B)的轴瓦上；

所述编码器(8)的输出端连接监测装置的输入端，用于在随该工作辊旋转时发送触发信号给该监测装置，该监测装置根据该触发信号计算出该轧机的转速；

所述编码器(8)的输出端分别连接该第一加速度传感器(1-1)和第二加速度传感器(1-2)，用于在随该工作辊旋转时触发该第一加速度传感器(1-1)和第二加速度传感器(1-2)采集角域振动加速度信号；

所述第一加速度传感器(1-1)和第二加速度传感器(1-2)的输出端连接该监测装置的输入端，用于将该角域振动加速度信号发送给该监测装置，该监测装置根据该角域振动加速度信号计算出参数特征值。

2.一种基于角域的二十辊轧机振痕监测方法，包括二十辊轧机、安装在工作辊一侧的编码器、第一加速度传感器、第二加速度传感器和监测装置，其特征在于包括以下步骤：

S1、在该二十辊轧机正常轧制过程中，该编码器在随该工作辊旋转时将触发信号发送给该监测装置，该监测装置根据该触发信号计算出该轧机在轧制过程中的正常转速，并且该编码器在随该工作辊旋转时触发该第一加速度传感器和第二加速度传感器采集角域振动加速度信号并将该角域振动加速度信号发送给该监测装置，该监测装置根据该角域振动加速度信号计算出该轧机在轧制过程中的正常参数特征值，从而形成转速-参数特征值查找列表；

S2、在该二十辊轧机实际轧制过程中，该编码器在随该工作辊旋转时将触发信号发送给该监测装置，该监测装置根据该触发信号计算出该轧机在轧制过程中的实际转速，并且该编码器在随该工作辊旋转时触发该第一加速度传感器和第二加速度传感器采集角域振动加速度信号并将该振动加速度信号发送给该监测装置，该监测装置根据该角域振动加速度信号计算出该轧机在轧制过程中的实际参数特征值；

S3、该监测装置根据该轧机在轧制过程中的实际转速，从该转速-参数特征值查找列表中找到对应的参数特征值作为阈值，并将该阈值与该轧机在轧制过程中的实际参数特征值进行比较：如果该阈值<该实际参数特征值，则报警；

如果该阈值≥该实际参数特征值，则将不报警。

3.根据权利要求2所述的基于角域的二十辊轧机振痕监测方法，其特征在于所述步骤S3中如果该阈值≥该实际参数特征值，则计算出各阈值与实际参数特征值的权重和，并进一步将该阈值的权重和以及该实际参数特征值的权重和进行比较：如果该阈值的权重和<该实际参数特征值的权重和，则报警；

如果该阈值的权重和≥该实际参数特征值的权重和，则不报警。

4.根据权利要求2或3所述的基于角域的二十辊轧机振痕监测方法，其特征在于所述正常参数特征值和实际参数特征值均包括RMS值、峭度值和包络解调信号。

5.根据权利要求4所述的基于角域的二十辊轧机振痕监测方法，其特征在于：该RMS值的计算公式为其中x_i表示角域振动加速度信号，N表示该角域振动加速度信号的长度；

该峭度值的计算公式为其中x表示该角域振动加速度信号，μ表示角域振动加速度信号的平均值，E(x-μ)表示求取角域振动加速度信号的期望，σ²表示角域振动加速度信号的方差；

该包络信号的计算公式为并且该解调信号的计算公式为其中x(t)表示该角域振动加速度信号，表示经Hibert变换后的角域振动加速度信号。