Способ измерения амплитуды неплоскостности листового проката



Способ измерения амплитуды неплоскостности листового проката
Способ измерения амплитуды неплоскостности листового проката

 


Владельцы патента RU 2619805:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Череповецкий государственный университет" (RU)

Изобретение относится к оптико-электронным методам измерения плоскостности готового проката и может быть использовано на предприятиях по производству листового проката, в частности автолиста. Способ изобретения заключается в том, что оценка амплитуды неплоскостности проката производится по результатам измерения расстояний между точками двухмерной дифракционной картины, полученной на поверхности контролируемого листового проката от дифракционной решетки вместе с источником лазерного излучения, расположенным перпендикулярно над листовым прокатом, и их сравнения с расстояниями между теми же точками дифракционной картины, полученной на плоской горизонтальной поверхности. Техническим результатом является обеспечение возможности оценивать плоскостность листового проката на больших участках поверхности, что позволяет уменьшить время проведения измерения всей поверхности полосы. 1 ил.

 

Изобретение относится к оптико-электронным методам измерения плоскостности готового проката и может быть использовано на предприятиях по производству листового проката, в частности автолиста.

Известен способ контроля неплоскостности листовых изделий, который заключается в размещении контролируемого изделия на рабочем столе, перемещении измерителя неплоскостности, определении амплитуды неплоскостности, выделении их локальных максимальных и минимальных значений, по которым определяют коэффициенты неплоскостности листового изделия, сопоставлении полученных коэффициентов с допустимым значением. До размещения изделия на рабочем столе перемещают измеритель неплоскостности в зоне измерений на заданном расстоянии от рабочего стола и параллельно его поверхности, направляют с измерителя неплоскостности на поверхность стола зондирующее световое излучение, принимают его позиционно-чувствительными фотоприемниками, определяют путем измерения координат световых пятен на фотоприемниках расстояния от измерителя неплоскостности до поверхности стола, выводят измеритель неплоскостности из зоны измерений, а значения амплитуды неплоскостности и коэффициента неплоскостности листового изделия определяют по формулам [Патент РФ №2254556, МПК G01B 11/24, В21В 38/02].

Недостатком известного способа является длительность проведения измерения всей поверхности листа, так как для получения полной информации о неплоскостности листового проката необходимо дискретно просканировать измерителем неплоскостности всю поверхность листового проката, что приводит к увеличению времени определения амплитуды неплоскостности.

Наиболее близким техническим решением является способ оценки планшетности листового проката, заключающийся в определении ширины распределения световой проекции на поверхности листового материала в виде концентрических колец [Патент РФ №2230291, МПК G01B 21/20, G01B 11/24].

Для осуществления данного метода измерения необходимо над поверочной поверхностью разместить 2 источника светового излучения, которые будут смещены друг относительно друга по высоте. Оценка плоскостности проката согласно предложенному способу производится по следующей формуле:

где Hi - амплитуда высоты в i-й точке измерения;

L1 - расстояние от поверочной поверхности до источника света №2;

L0 - расстояние между источниками света;

Xoi - ширина i-й проекции луча (в пикселях) на поверхности листа металла от источника света 1;

Х1i - ширина i-й проекции луча (в пикселях) на поверхности листа металла от источника света 2.

Этот способ принят в качестве прототипа.

Недостаток способа-прототипа состоит в том, что о плоскостности проката можно судить лишь в точках, лежащих на ограниченном участке поверхности - границе замкнутого контура, образованного проекцией света от ближайшего источника излучения на его поверхность, что влечет к увеличению времени измерения плоскостности всей поверхности листового проката.

Задача изобретения - уменьшить время проведения измерения амплитуды неплоскостности за счет одновременного контроля всей поверхности листового проката.

Указанная задача решается тем, что в предлагаемом способе измерения амплитуды неплоскостности листового проката оценка амплитуды неплоскостности производится по результатам измерения расстояний между точками двухмерной дифракционной картины, полученной на поверхности контролируемого листового проката от дифракционной решетки вместе с источником лазерного излучения, расположенным перпендикулярно над листовым прокатом, и их сравнения с расстояниями между теми же точками дифракционной картины, полученной на плоской горизонтальной поверхности.

Способ поясняется чертежом (Фиг. 1).

Способ осуществляется следующим образом.

На поверочный стол (1) помещается лист металла (2), который может состоять как из плоских, ровных участков (4), так и участков с дефектом плоскостности (3). Световой луч из источника лазерного излучения (7), расположенного перпендикулярно над листом металла, проходит через двухмерную дифракционную решетку (5), в результате явления дифракции света на поверхности изделия располагается дифракционная картина, по расположению точек которой согласно формуле определяется амплитуда неплоскостности поверхности готового изделия. Для этого устройство фотосъемки (6) производит снимок поверхности изделия с дифракционной картиной. Используя полученное изображение, выполняют расчет координаты точки дифракционной картины по формулам:

где Gx - сумма яркостей всех пикселей по оси х;

Gy - сумма яркостей всех пикселей по оси у;

G0 - сумма яркостей;

Xi - координата х i-го пикселя на изображении;

Yi - координата у i-го пикселя на изображении;

Gi - яркость пикселя на изображении;

хв - координата х точки дифракционной картины;

ув - координата у точки дифракционной картины;

n и m - количество пикселей на изображении точки дифракционной картины по осям х и у соответственно.

Далее рассчитывают расстояние между этой точкой дифракционной картины, сформированной на поверхности листового проката и, например, точкой центра тяжести поверхности листового проката, на которой также сформирована дифракционная картина:

где х и у - координаты центра тяжести поверхности листового проката, на которой сформирована дифракционная картина.

Далее рассчитывают расстояние между точкой дифракционной картины, сформированной на плоской поверхности, на которую кладется контролируемый лист, и, например, точкой центра тяжести плоской поверхности, на которой также сформирована дифракционная картина:

где х0 и у0 - координаты центра тяжести плоской поверхности, на которой сформирована дифракционная картина;

xв0 и ув0 - координаты точки дифракционной картины на плоской поверхности. В конечном итоге амплитуда неплоскостности в точке с координатами хв и ув определится так:

где

Н - расстояние от дифракционной решетки до поверочного стола;

hп - толщина полосы.

Отличительными особенностями данного способа является применение дифракционной картины, полученной на всей контролируемой поверхности листового проката одновременно, от источника лазерного излучения и дифракционной решетки для оценки амплитуды плоскостности листового проката. Вследствие этого время оценки плоскостности всей поверхности листового проката уменьшается. В этом заключается технический результат.

Способ измерения амплитуды неплоскостности листового проката, отличающийся тем, что оценка амплитуды неплоскостности проката производится по результатам измерения расстояний между точками двухмерной дифракционной картины, полученной на поверхности контролируемого листового проката от дифракционной решетки вместе с источником лазерного излучения, расположенными перпендикулярно над листовым прокатом, и их сравнения с расстояниями между теми же точками дифракционной картины, полученной на плоской горизонтальной поверхности.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам измерения геометрической и оптической структуры оптического компонента. Способ включает этапы (S1) измерения первого сигнала (MS1), возникающего из первого преобразования указанной первой поверхностью (10) первого сигнала (PS1) от датчика; (S2) измерения второго сигнала (MS2), возникающего из второго преобразования по меньшей мере указанной второй поверхностью (20) второго сигнала (PS2) от датчика; (S3) определения третьего преобразования, обеспечивающего возможность преобразования от первого набора координат (R1), связанных с измерением первого сигнала (MS1), ко второму набору координат (R2), связанных с измерением второго сигнала (MS2); (S10) оценки указанной первой поверхности (10), осуществляемой на основании первого сигнала (MS1), указанного первого моделирования и первого показателя (VI) качества, определяющего расхождение между первой оценкой (ES1) и первым сигналом (MS1); и (S20) оценки указанной второй поверхности (20), осуществляемой на основании второго сигнала (MS2), указанного второго моделирования, указанного третьего преобразования и второго показателя (V2) качества, определяющего расхождение между оценкой (ES2) и вторым сигналом (MS2).

Использование: для измерении отклонений округлости формы крупногабаритных тел вращения, главным образом сечений шпангоутов корпусов цилиндрических или конических вставок судов и подводных лодок.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа и устройства определения топографии поверхности подложки с покрывающим слоем. Способ включает в себя измерение высоты поверхности покрывающего слоя на подложке по координатам x-y с использованием хроматического измерения белого света, измерение толщины указанного слоя по координатам x-y с использованием ультрафиолетовой интерферометрии и определение высоты поверхности подложки в координатах x-y по результатам измерений высоты поверхности и толщины слоя.

Изобретение относится к области измерительной техники, а именно к способам измерения малых перемещений поверхностей объектов контроля оптическими лазерными датчиками, основанными на использовании интерференционных методов.

Группа изобретений относится к способам изготовления сегмента бетонной башни ветроэнергетической установки, а также измерительному устройству для измерения сегмента башни.

Изобретение относится к области микробиологии. Способ обнаружения кластера микроорганизмов на поверхности предусматривает этапы, на которых: а) определяют топографическое представление упомянутой поверхности; b) обнаруживают на топографическом представлении, по меньшей мере, один контур, ограничивающий область, которая может соответствовать скоплению биологических частиц.

Изобретение относится к измерению центричности токопроводящей жилы в изоляционной оболочке. Кабель (28), образованный токопроводящей жилой с ее изоляционной оболочкой, перемещают в направлении (14) подачи.

Изобретение относится к области геодезического контроля резервуаров вертикальных цилиндрических стальных и может быть использовано при поверке стальных и железобетонных резервуаров вертикальных цилиндрических, предназначенных для хранения и проведения торговых операций с нефтью, нефтепродуктами и прочими жидкостями.

Изобретение относится к области судостроения и касается, в частности, монтажа блоков остова корабля в судовом плавучем доке. Предложена система управления степенью проведения монтажа в судовом плавучем доке, которая включает в себя: узел наблюдения, включающий в себя датчик осадки, расположенный в доке и измеряющий степень изгибания днища дока, и узел фотографирования, расположенный снаружи дока и измеряющий состояние боковых стенок дока; узел измерения, который размещается в доке и измеряет состояние блоков остова корабля, смонтированных в доке, в реальном времени; узел управления степенью монтажа, который размещается в доке и управляет степенью проведения монтажа в доке, которая изменяется согласно воздействию блоков остова корабля, смонтированных в доке; и контроллер, который анализирует текущую ситуацию дока и текущую ситуацию степени монтажа на основе информации, измеренной посредством узла наблюдения и узла измерения, и управляет узлом управления степенью монтажа, чтобы управлять степенью проведения монтажа в доке согласно результату анализа.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при измерении отклонений округлости сечений крупногабаритных тел вращения. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений округлости и снижение трудоемкости измерительного процесса.
Наверх