板形儀的對比分析報(bào)告

1、Prepared on 22 November 2020各品牌板形儀的對比分析報(bào)告當(dāng)前世界范圍內(nèi)比較成熟可靠的冷軋板形儀主要有以下三種品牌：瑞 士 ABB、德國BFI、西門子si-flat。國內(nèi)相關(guān)科技水平尚處初級階段，只有 燕山大學(xué)自主研發(fā)的“整銀鑲塊智能型冷軋帶鋼板形儀”在國內(nèi)業(yè)界有所建 樹，成功應(yīng)用于鞍鋼1250mm冷軋機(jī)上，且效果良好。但是在服務(wù)、售 后、維護(hù)方面還未形成規(guī)模與品牌，市場前景尚需開拓。板形儀功能不加贅述，下面對其測量原理進(jìn)行對比。ABB板形儀采用壓磁原理，即通過板帶對銀的壓力導(dǎo)致傳感器內(nèi)磁場切割二次側(cè)線圈從而產(chǎn)生電壓來測量。BFI板形儀采用壓電原理，當(dāng)有壓力作用在其陶瓷

2、應(yīng)變片傳感器上時(shí),力信號被直接轉(zhuǎn)變成電信號。Si-flat板形儀采用渦流測振原理它是通過測量帶鋼在某一空氣作用力下沿寬度方向各區(qū)域的振幅，分析帶鋼沿寬度方向的張力分布，從而檢測 帶鋼的板型值。從其測量原理可以看出，板形儀可分為接觸式與非接觸式。目前，世界 上多數(shù)生產(chǎn)線都采用接觸式測量系統(tǒng)。接觸式板形測量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)(1) 信號檢測直接，信號處理比較容易保真；(2) 測量精度高，現(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到士(實(shí)際產(chǎn)品有土就可以滿足 高標(biāo)準(zhǔn)要求)。接觸式板形測量系統(tǒng)的缺點(diǎn)(1) 造價(jià)高、配件昂貴，每套售價(jià)為非接觸式的35倍以上；(2) 銀面磨損后必須重新打磨，否則會劃傷板面，重磨后須進(jìn) 行技術(shù)要求很高的重新標(biāo)定。

3、非接觸式板形儀測量系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：(1) 硬件結(jié)構(gòu)相對簡單而易于維護(hù)，因而其造價(jià)及配件要便宜 得多；(2) 傳感器為非傳動(dòng)件，安裝方便；(3) 因?yàn)閭鞲衅鞑缓桶迕娼佑|而避免了劃傷板面的可能。非接觸式板形儀測量系統(tǒng)的缺點(diǎn)：(1) 板形信號為非直接信號，處理精度約為土(仍然可以滿足 土的要求)；(2) 技術(shù)要求高，難度大，増加了軟件編寫、調(diào)試費(fèi)用。ABB與BFI同屬接觸式板形儀核I、部件都是板形測量車?yán)ァ鞲衅鞣?面，ABB采用基于磁致彈性效應(yīng)的壓磁式傳感器，BFI則利用使用滑環(huán)裝置 的石英壓電晶體。傳感器檢測到的信號經(jīng)過放大處理后通過多通道轉(zhuǎn)換器 送到信號輸出裝置，信號輸出裝置將測量銀內(nèi)的信號通過某

4、種方式傳送到 測量銀外，計(jì)算機(jī)接收到該信號并與位置傳感器(位置傳感器的作用是將 各測量元件發(fā)出的信號標(biāo)上序號，以便信號輸出后能識別處理)送來的信 號進(jìn)行綜合分析、處理，然后將處理后的信號分為兩部分，一部分用于在 線顯示板形，另一部分用于板形閉環(huán)控制。由于外部因素以及帶鋼溫度變 化等不可忽略、不可消除的原因，接觸式板形儀的測量數(shù)據(jù)都需要進(jìn)行各 種補(bǔ)償。同時(shí)由于測量銀與帶鋼直接接觸，測量銀容易發(fā)生隨溫度變化而 導(dǎo)致的形變，影響測量效果，所以接觸式板形儀還都配有冷卻裝置.一般 以噴射乳化液的方式為測量銀降溫，還可起到潤滑作用，但是卻又増加了 相應(yīng)成本。Si-flat屬于非接觸式板形儀 它主要包含：一

5、個(gè)用于產(chǎn)生真空的風(fēng) 機(jī)；從風(fēng)機(jī)到壓力平衡罐的空氣管道；速控調(diào)制器（偏心輪）；帶有氣孔 和振幅測量傳感器的傳感器板；用于評估計(jì)算和傳動(dòng)控制的電氣設(shè)備等。 傳感器是渦流傳感器，用它來檢測帶鋼沿寬度方向的振幅。傳感器根據(jù)以 往的經(jīng)驗(yàn)，按照中間稀，兩邊密，左右對稱的方式布置于風(fēng)機(jī)前后兩側(cè)。 還可以根據(jù)實(shí)際需要對傳感器的位置做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，而不需要重新編寫軟 件。傳感器測量信號被轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后，通過光纖傳送到電氣室?？刂?裝置得到測量值幅值的分布后，計(jì)算出平均幅值。平均幅值的倒數(shù)和單個(gè) 測量值幅值的倒數(shù)之差就是帶鋼張力分布的相對值。使用從測量或設(shè)定得 到的單位帶鋼張力，可以把這些相對值轉(zhuǎn)換為絕對的帶鋼張

6、力差。測量值 處理能根據(jù)幾個(gè)測量值的設(shè)定算出一個(gè)運(yùn)行平均值，用于平均值計(jì)算的測 量值的數(shù)量能被設(shè)定。也可以根據(jù)帶鋼速度改變平均值數(shù)量。經(jīng)過整定的 測量值可用于顯示和對軋機(jī)的控制。接觸式板形儀硬件測量精度高，故障率低，抗干擾能力強(qiáng)但維護(hù)比 較復(fù)雜，在對帶鋼表面進(jìn)行檢測時(shí)對帶鋼表面質(zhì)量有一定的影響。非接觸 式的Si-flat板形儀可以進(jìn)行傳感器現(xiàn)場標(biāo)定，且對帶鋼本身的影響小，對 環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，顯示效果好，但其硬件測量精度稍差，對軟件處理能 力的要求也較高。綜合對比，主要由于測量原理的差別，同時(shí)受品牌研究深度等方面影 響，ABB板形儀的市場反映及用戶經(jīng)驗(yàn)匯報(bào)明顯優(yōu)于BFI板形儀。但是ABB 板形

7、儀最早應(yīng)用于有色金屬，由于有色金屬較軟，板形儀控制功能可得到 充分發(fā)揮。在冷軋帶鋼工藝中，盡管從理論上講，通過調(diào)節(jié)銀縫幾乎可以 修正任何類型的平直度誤差，但在實(shí)際軋制過程中由于軋制變形后的帶鋼 有很高的硬度，影響其橫向壓延的因素較多，而ABB公司提供的系統(tǒng)軟件 橫向壓延理論不完善，在控制修正量（彎銀、傾斜及冷卻）的計(jì)算方法上 亟需改進(jìn)。這是多數(shù)使用了 ABB板形儀的冷軋廠不能投入閉環(huán)控制的主要 原因。且ABB板形儀的一個(gè)重要部彳一勵(lì)磁單元，它需要通過三個(gè)碳刷 供電，而這三個(gè)碳刷在生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)問題，相關(guān)技術(shù)尚需改進(jìn)。反觀si-flat板形儀，是西門子根據(jù)市場要求，于1998年開始研 發(fā)，于1999年進(jìn)行試運(yùn)行，于2000年投入正式生產(chǎn)應(yīng)用。在其解決了抗 振干擾問題后，成功應(yīng)用于連軋機(jī)生產(chǎn)。它的測量精度不如ABB板形儀， 但是仍然保持在土范圍以下并在近些年的發(fā)展中繼續(xù)縮小了這一精度差。由 于板形測量不需與帶鋼接觸，避免了由于測量銀的磨損而對帶鋼造成的二 次傷害，也避免了大部分干擾力對測量結(jié)果的影響。又由于其不同的測量 原理，改變了 ABB等傳統(tǒng)板形儀在測量硬度大的冷軋鋼板時(shí)不靈敏的尷尬 境地。也同樣由于其測量原理