一種帶鋼偏移檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一種帶鋼偏移檢測(cè)裝置，屬于測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用電容傳感器對(duì)連續(xù)生產(chǎn)線上帶鋼運(yùn)行偏移量進(jìn)行在線檢測(cè)的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在帶鋼的連續(xù)生產(chǎn)線上，由于機(jī)組中的機(jī)械誤差，振動(dòng)以及帶鋼張力波動(dòng)等原因?qū)е聨т摮霈F(xiàn)跑偏現(xiàn)象，使得帶鋼在此過(guò)程中容易發(fā)生邊緣碰撞、刮壞設(shè)備并造成斷帶停產(chǎn)事故，嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)效益。帶鋼偏移檢測(cè)裝置是帶鋼糾偏控制系統(tǒng)中必不可少的重要部件。傳統(tǒng)的帶鋼偏移檢測(cè)裝置種類(lèi)很多，主要有光電式、電感式及電容式檢測(cè)裝置。光電式帶鋼偏移檢測(cè)裝置具有精度高，響應(yīng)快的特點(diǎn)，但現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、光源的穩(wěn)定性及壽命對(duì)帶鋼偏移檢測(cè)影響很大；電感式帶鋼偏移檢測(cè)裝置具有免維護(hù)、精度高的優(yōu)點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；電容式帶鋼偏移檢測(cè)裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、免維護(hù)、精度高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)成本也低，但存在電路易受干擾的問(wèn)題。其中模擬電路構(gòu)成的電容式帶鋼偏移檢測(cè)裝置目前現(xiàn)場(chǎng)使用較多，在專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮镃N200510128487的專(zhuān)利文獻(xiàn)中公開(kāi)了一種靈敏度高，成本低，安裝簡(jiǎn)單的電容傳感式帶鋼運(yùn)行偏移量檢測(cè)裝置。該發(fā)明主要通過(guò)模擬電路實(shí)現(xiàn)了電容信號(hào)的檢測(cè)和調(diào)理并為帶鋼糾偏系統(tǒng)提供帶鋼偏移信號(hào)。
[0003]現(xiàn)有的電容式帶鋼偏移檢測(cè)裝置存在的問(wèn)題:
1.采用模擬電路，抗干擾能力差。
[0004]2.采用調(diào)幅原理設(shè)計(jì)，需要采用解調(diào)變壓器處理信號(hào)，變壓器磁芯位置調(diào)整存在機(jī)械零點(diǎn)，在現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)和噪聲環(huán)境中易產(chǎn)生零點(diǎn)偏移，造成測(cè)量失效。
[0005]3.偏移位移輸出信號(hào)為非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，僅適合用于與其配套的專(zhuān)用控制裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明一種帶鋼偏移檢測(cè)裝置，其目的在于解決現(xiàn)有的電容式帶鋼偏移檢測(cè)裝置存在的弊端，采用同軸屏蔽電纜作為電容傳感器的信號(hào)傳輸線，公開(kāi)一種利用差動(dòng)電容傳感器對(duì)帶鋼在連續(xù)生產(chǎn)線上運(yùn)行的偏移量進(jìn)行數(shù)字式在線檢測(cè)的裝置，并為帶鋼糾偏控制系統(tǒng)提供可供選擇的多類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。適用于對(duì)帶鋼偏移檢測(cè)有嚴(yán)格要求的各種重要場(chǎng)合，具有數(shù)字化、可靠性高、輸出接口標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)。
[0007]本發(fā)明一種帶鋼偏移檢測(cè)裝置，整套裝置由電容傳感器和數(shù)字式電容測(cè)量電路兩部分組成，所述電容傳感器由第一 C型鋁架1、第二 C型鋁架2、第一同軸電纜3、第二同軸電纜4、金屬屏蔽網(wǎng)連接線9及帶鋼10組成，所述第一同軸電纜3與第二同軸電纜4的結(jié)構(gòu)一樣，均由聚氯乙烯護(hù)套5、金屬屏蔽網(wǎng)6、聚乙烯絕緣體7、銅導(dǎo)體8組成，帶鋼10在第一C型鋁架I與第二 C型鋁架2之間；其特征在于第一同軸電纜3的銅導(dǎo)體一端與第一 C型鋁架I焊接在一起，第二同軸電纜4的銅導(dǎo)體一端與第二 C型鋁架2焊接在一起，第一同軸電纜3的金屬屏蔽網(wǎng)靠近第一 C型鋁架I的一端懸空，第二同軸電纜4的金屬屏蔽網(wǎng)靠近第二 C型鋁架2的一端懸空，第一同軸電纜3的金屬屏蔽網(wǎng)的另一端與第二同軸電纜4的金屬屏蔽網(wǎng)的另一端通過(guò)金屬屏蔽網(wǎng)連接線9連接在一起，在第一同軸電纜3與第二同軸電纜4上面引出三條線，其中A線為第一同軸電纜3銅導(dǎo)體的另一端，B線為第二同軸電纜4銅導(dǎo)體的另一端，O線為金屬屏蔽網(wǎng)連接線9，A與O之間構(gòu)成電容Cl，B與O之間構(gòu)成電容C2，第一同軸電纜3與第二同軸電纜4的材料與長(zhǎng)度應(yīng)完全一致，可在10至20米長(zhǎng)度范圍內(nèi)選擇；所述數(shù)字式電容測(cè)量電路
由電容值轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)電路11、單片機(jī)12、減法電路13、偏置電路14、信號(hào)放大電路15、SPI通信接口 16、單片機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路17、電壓轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)電流輸出電路18、單片機(jī)串行通信電路19、RS485串行輸出電路20、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路21、硬件看門(mén)狗電路22和零點(diǎn)存儲(chǔ)按鍵23組成，A線與電容值轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)電路11的第一測(cè)量端口連接，B線與電容值轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)電路11的第二測(cè)量端口連接，O線與電容值轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)電路11的公共端連接，電容Cl的值和電容C2的值由電容值轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)電路11采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，電容Cl值和電容C2值的數(shù)字信號(hào)通過(guò)單片機(jī)12的SPI通信接口 16輸入到單片機(jī)12，通過(guò)單片機(jī)12的單片機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路17轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，分別從單片機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路17的DACO 口和DACl 口輸出，兩路信號(hào)經(jīng)減法電路13實(shí)現(xiàn)差動(dòng)信號(hào)輸出，偏置電路14對(duì)差動(dòng)輸出信號(hào)的零點(diǎn)誤差進(jìn)行校正，實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)在線調(diào)整，信號(hào)放大電路15對(duì)零點(diǎn)調(diào)整以后的差動(dòng)信號(hào)進(jìn)行放大，并將信號(hào)輸出電壓范圍限制在O?5V之內(nèi)，由VOUT 口輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)，同時(shí)電壓轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)電流輸出電路18將VOUT 口輸出標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為4?20mA信號(hào)，由1UT 口輸出標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)，同時(shí)單片機(jī)12處理后的電容Cl值和電容C2值的數(shù)字信號(hào)通過(guò)單片機(jī)12的單片機(jī)串行通信電路19與RS485串行輸出電路20通信，通過(guò)SOUT輸出電容Cl值和電容C2值的數(shù)字信號(hào)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路21對(duì)零點(diǎn)存儲(chǔ)按鍵23按下后的靜態(tài)零點(diǎn)信息以及輸出電容Cl值和電容C2值的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)，硬件看門(mén)狗電路22對(duì)單片機(jī)12的死機(jī)狀況進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位。
[0008]本發(fā)明一種帶鋼偏移數(shù)字式檢測(cè)裝置有如下優(yōu)點(diǎn):
1.采用數(shù)字式的電容檢測(cè)電路，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力；
I1.用靜態(tài)數(shù)字調(diào)零實(shí)現(xiàn)了零點(diǎn)存儲(chǔ)與調(diào)整，在振動(dòng)和噪聲環(huán)境中穩(wěn)定性更好。
[0009]II1.偏移位移輸出信號(hào)形式可選擇標(biāo)準(zhǔn)電壓信號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)以及RS485通信信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0010]附圖1電容傳感器結(jié)構(gòu)圖1.第一C型鋁架2.第二 C型鋁架3.第一同軸電纜 4.第二同軸電纜5.聚氯乙烯護(hù)套6.金屬屏蔽網(wǎng)7.聚乙烯絕緣體8.銅導(dǎo)體9.金屬屏蔽網(wǎng)連接線10.帶鋼
附圖2數(shù)字式電容測(cè)量電路圖11.電容值轉(zhuǎn)數(shù)字信號(hào)電路12.單片機(jī)13.減法電路14.偏置電路15.信號(hào)放大電路16.SPI通信接口 17.單片機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換電路18.電壓轉(zhuǎn)標(biāo)準(zhǔn)電流輸出電路19.單片機(jī)串行通信電路20.RS485串行輸出電路21.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)電路22.硬件看門(mén)狗電路23.零點(diǎn)存儲(chǔ)按鍵。
[0011]
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施方式1:
下面結(jié)合附圖1和附圖2進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明一種帶鋼偏移檢測(cè)裝置在帶鋼連續(xù)生產(chǎn)線上的應(yīng)用，以及本發(fā)明檢測(cè)的工作原理。
[0013]按照附圖1將第一 C型鋁架I與第二 C型鋁架2安裝在帶鋼連續(xù)生產(chǎn)線兩側(cè)，帶鋼10從C型鋁架中間穿過(guò)，第一 C型鋁架I與第二 C型鋁架2安裝時(shí)需要與其它金屬