连铸机铸坯表面温度测量系统的研究

采用风帘式红外测温系统检测铸坯表面温度 ,克服了铸坯表面氧化铁皮和水雾气等复杂现场环境对红外测温的影响 ,结合自学习机制和人工智能算法实现了铸坯表面温度场多点测量 ,并可在线实时显示温度场的瞬态分布和随时间演化过程。为方坯、板坯连铸铸坯表面温度测量提供了一种可靠的方法连铸机铸坯表面温度测量系统的研究@李琦$西安理工大学自动化与信息工程学院!陕西西安710048 @施卫$西安理工大学自动化与信息工程学院!陕西西安710048 @刘丁$西安理工大学自动化与信息工程学院!陕西西安710048 @刘涵$西安理工大学自动化与信息工程…     

连铸热坯表面温度可见光谱CCD辐射测温方法

针对连铸坯表面测温现状和存在的问题,建立了双色法(R、G)与单色法(B)相结合的实时测温模型。采用可见光面阵CCD图像传感器进行铸坯表面图像采集,实验研究了不同光圈(F)与积分时间下的R(红)、G(绿)、B(蓝)三基色值随温度的变化规律和动态响应区间。利用计算机图像处理技术建立了连铸热坯表面二维温度场与RGB的关联关系,实现了连铸热坯表面温度场的在线测量。通过控制CCD传感器光积分时间以提高CCD传感器的动态响应范围,为实现连铸坯表面温度场在线测量提供了理论基础和技术支撑。     

基于混沌粒子群算法的连铸传热模型参数辨识

针对连铸传热模型参数辨识问题中包含偏微分方程所带来的复杂性和非线性,提出采用混沌粒子群算法进行优化求解,依据不同位置射钉测量坯壳厚度和二冷外测量铸坯表面温度相结合,优化确定了二冷换热系数和有效导热系数相应参数.最后通过在线计算铸坯表面温度与二冷出口铸坯表面测温比较,结果偏差小于13℃,验证了辨识参数的可靠性.校验后的模型成功应用于连铸机的二冷配水优化和动态控制.     

基于有效拉速和有效过热度的连铸二冷控制模型

针对连铸生产中拉速及浇注温度波动频繁,导致静态二冷配水控制下铸坯表面温度波动过大的问题,提出了一种基于有效拉速、有效过热度的新型二冷控制模型.该模型不需要在线实时计算温度场,只需要在已有参数控制模型的基础上,实时计算有效拉速及有效过热度即可对连铸坯的表面温度进行很好的控制.计算机仿真实验表明,该控制模型对连铸过程中拉速及过热度的变化具有良好的适应能力,满足连铸生产的要求,而且模型简单易行.     

方坯连铸二冷区铸坯与辊子间传热数学模型的研究

建立了方坯连铸二冷区铸坯与辊子间传热的数学模型。通过模拟试验,得到了铸坯导入辊子的热流与铸坯表面温度、拉速和水流密度之间的回归式。铸坯表面温度变化的理论计算结果与实验测定值基本吻合。研究结果对于定量分析和计算连铸二冷区传热是有益的。     

基于蚁群算法的连铸二冷优化

连铸二次冷却水量是影响铸坯质量的关键因素之一.为使二冷区内各冷却段间的铸坯表面温度冷却速率和温度回升速率更加趋于合理,减少诱发铸坯产生内部裂纹和表面裂纹的应力因素,根据冶金准则对目标表面温度、矫直点温度、表面最大冷却速率和表面温度回升速率、液芯长度、铸坯的鼓肚等的要求及设备约束条件建立连铸二冷优化模型,并利用蚁群算法对连铸二次冷却水量进行优化,达到提高连铸坯产品质量的目的.     

H型连铸坯表面温度评析

采用CIT-M型红外测温线性化传感器,测定马钢SS400异型坯在连铸过程中的表面温度;Gleeble-2000热力模拟试验机测定SS400的高温塑性.结果表明:SS400异型坯表面温度在二冷区和矫直时大部分处于低温脆性区760-880℃,铸坯的表面塑性较差;同时,由于二冷2段支撑辊间间隔喷水,铸坯表面温度回复大,远大于连铸二冷配水冶金规则所允许的最大幅度100℃·m-1.     

水平连铸坯热应力的计算和分析

应用铸坯凝固过程中的热弹塑性应力模型,对马钢水平连铸热试期间的铸坯进行了传热、应力和应变分析计算。定量地反映了铸坯的热应力分布,指出水平连铸铸坯出结晶器后,表面温度回升太大,可能产生中间裂纹和中心裂纹。     

37Mn5连铸圆坯凝固过程数学模拟

为控制油井管用连铸圆坯质量,基于薄片移动法建立了连铸圆坯凝固传热数学模型,并应用ProCAST软件对37Mn5钢Φ150mm连铸圆坯凝固过程进行了数学模拟,铸坯表面温度模型预测结果与工业试验测温结果相一致.模拟结果表明,在过热度为(20±5)℃,拉速为2.5m.min-1条件下,可以控制结晶器出口坯壳厚度、铸坯液芯长度和铸坯表面温度在合适的范围内,有利于防止铸坯表面裂纹和内部裂纹等缺陷的产生和保证浇铸安全,并实现较高的生产率.     

连铸异型坯凝固过程的数值模拟

为了解决连铸异形坯的表面及内部裂纹问题,以实测异形坯连铸工艺参数作边界条件,采用有限元方法,利用ANSYS商业软件对铸坯的凝固发展过程进行了数值模拟,模拟结果与实测铸坯表面温度吻合.计算结果表明,对于SS400异型坯,在当前的工艺条件下,仅有圆角处的表面温度在二冷区中前段,温度处于高温塑性区,铸坯的其他部位表面温度均落在相应钢种的低温脆性区.因此二冷区可以进一步采用弱冷方式,使异型坯在二冷段和矫直辊前的表面温度处于高温塑性区.     

基于MATLAB GUI的非制冷红外热像仪串口通信设计

与传统的接触式测温技术相比,红外测温技术可实现远距离、非接触、实时快速精确测量物体温度.其中,非制冷红外热像仪更是广泛应用于工业监控领域.主要研究非制冷红外热像仪串行通信协议,并通过MATLAB软件程序设计分析非制冷红外热像仪与PC机串口通信的流程,同时利用GUI平台设计人机交互远程控制界面,从而实现PC机对红外热像仪进行远程实时监控.通过对系统平台进行调试分析,证明该通信协议设计具有较好的实效性.     

三参数法在线实时测量铝酸钠溶液的化学成分

提出了在线实时测量铝酸钠溶液化学成分（如苛性钠、氧化铝）的温度－体积质量－电导率法．通过正交回归设计方法建立铝酸钠溶液的体积质量、电导率和其化学成分以及温度之间关系的数学模型，该模型为一非线性二元二次方程组．现场应用时，只要测出铝酸钠溶液的温度、体积质量和电导率，代入上述方程，即可由计算机计算出铝酸钠溶液的化学成分．本文介绍了方法的原理、数学模型的建立过程及现场实验结果     

基于极线校正的相移结构光三维测量

被动式方法对表面无明显特征的物体难以获取稠密的三维重建点,无法进行精确而快速的测量.针对这一问题,采用双目立体视觉测量系统,结合主动式方法的相位移动结构光法对每个图像像素点进行处理,获取三维物体表面稠密的数据,实现真正的全场测量.双目系统经过极线校正,对应点的极线处在同一水平线上,匹配时不用逐点计算每个像素点的极线,大大减少匹配时间.实验结果表明此方法能快速获得复杂表面物体的稠密测量.     

基于三维激光路面轮廓调查系统及应用

路面轮廓包含道路质量评定的多种信息,其中路面车辙是衡量路面状况的重要指标.现行人工检测和目前基于点激光或线激光测量设备存在局限性.基于三维激光设备,研究并开发了一种路面轮廓调查系统.设计了一种全新的车载设备布置架构,采用高精度三维数据生成路面轮廓信息并连续计算路面车辙.采用边缘算法对车道区域外数据进行剔除,通过对横断面...     

智能化激光扫描测径仪的研制

通过建立新的扫描测径原理数学模型和提出设置“标准棒”法测量原理提高了测量的精度和稳定性．研制的智能化激光扫描测径仪以ＭＣＳ－５１单片机为核心组成测量控制系统．该系统的硬件部分由８０３１单片机作为主机，软件编制采用相应的汇编语言，具有实时控制、实时输出功能．该仪器作为一种非接触测量仪器，可对生产线上高速运动，高温状态下的棒、线材直径进行动态在线检测．     

基于维恩位移定律的一种光学测温系统

与其它测温方法相比,光学测温方法具有非接触、实时、无损等优点,在众多领域中具有极其要的作用.作者基于维恩定律的红外辐射测温原理、方法进行了较详细地讨论.     

无缝钢管直线度视觉准直在线实时测量系统

利用视觉准直技术研制一套无缝钢管直线度在线实时涮联直线度视觉准直测量的数学模型;根据实验装置的精度实验估计测量系统的测量分辨率与精度,证明了该测量系统的可行性,该测量 仅可在线实时测量直线误差,还可检测同轴度等几保参数的加工误差与安装误差。     

红外热像仪测温精度的理论分析

根据热辐射理论和红外热像仪的测温原理，推导出计算被测物体表面真实温度的通用计算公式．阐述了红外热像仪在测温过程中容易忽视的影响精度测量的因素，为进一步提高测量结果的准确性，提出了解决方法．     

基于激光扫描的焊缝成形尺寸测量

提出了一种基于激光扫描获取焊缝成形尺寸的视觉测量方法.搭建了一套焊缝表面成形视觉成像系统并进行系统标定;实时采集投射激光条纹的焊缝视觉图像,采用中值滤波、二值化分割、骨络化和形态学图像处理方法实现了图像中线激光条纹的提取和细化;以细化的条纹图像为信息源来表征焊缝成形轮廓,并建立了焊缝宽度和焊缝长度的检测算法.实测结果表明,所提出的激光条纹辅助视觉测量方法能够实现焊缝成形尺寸的非接触自动测量,测定的焊缝宽度及焊缝长度可以满足焊缝成形表征的需求.     

基于LabVIEW的粮仓温湿度测控系统设计

设计了基于LabVIEW和单片机的粮仓温湿度测控系统.系统以计算机为上位机,以AT89S52单片机为下位机,利用LabVIEW设计粮仓温湿度测控平台,实现对粮仓温湿度的实时监测和控制,从而达到安全储粮之目的.