輥壓機壓下機構(gòu)主要由液壓缸推動實現(xiàn)壓下力和壓下量的控制。輥壓機壓下機構(gòu)位移量實時在線監(jiān)控是實現(xiàn)輥壓機數(shù)控化的重要基礎(chǔ)，也是保證輥壓件質(zhì)量的基礎(chǔ)。

磁致伸縮材料在磁化過程中因外磁場條件改變 會發(fā)生幾何尺寸的可逆變化，利用這種效應 ( 磁致 伸縮效應) 及其逆效應設(shè)計出的絕對位移傳感器-磁致伸縮位移傳感器，可以實現(xiàn)對位移的非接 觸式測量。這種傳感器集高精度、非接觸、可靠的穩(wěn)定性、良好的重復性、高強度的環(huán)境適應能力、適中的成本等諸多優(yōu)點于一身，因此，在諸如石油、化工、水利、航空等許多行業(yè)的各種罐儲的液位測 量系統(tǒng)中都被廣泛使用。

考慮到輥壓機工作時設(shè)備溫度變化范圍大、外界干擾強烈等特點，可以使用基于磁致伸縮位移傳感器的輥壓機壓下位移監(jiān)測及誤差補償方法。通過理論分析和實驗手段，對磁致伸縮位移傳感器的精度影響因素進行研究。分析了磁致伸縮位移傳感器的工作原理，結(jié)合傳感器實際使用經(jīng)驗，確定外界環(huán)境干擾主要是使用環(huán)境溫度的變化以及電磁干擾的影響，并通過理論分析磁致伸縮位移傳感器受溫度和電磁干擾的機理。使用最小二乘支持向量機補償模型，針對溫度變化和電磁干擾產(chǎn)生的誤差進行補償。實驗研究結(jié)果表明，磁致伸縮位移傳感器測量精度受使用環(huán)境溫度和電磁干擾影響較大，使用本文研究的補償模型后，可以減小溫度和電磁干擾對傳感器精度的影響。

輥壓機正常工作時，需要多套電液伺服系統(tǒng)進行協(xié)同配合工作，輥壓機壓下軋輥控制系統(tǒng)如下圖所示。主要由液壓泵、電液伺服換向閥、油缸、調(diào)平平臺、控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以及各類型傳感器等組成。各類型傳感器主要有安裝于液壓系統(tǒng)中的流量、壓力以及油缸位移傳感器等。通 過數(shù)據(jù)采集卡將各類型傳感器信號采集處理后反 饋至控制系統(tǒng)，由控制系統(tǒng)的控制決策得到各個油缸的動作指令，從而實現(xiàn)液壓缸的控制。輥壓機壓下機構(gòu)的驅(qū)動液壓缸動作位移的實時在線監(jiān)測是保證輥壓件質(zhì)量的基礎(chǔ)。該設(shè)備使用博爾森科技有限公司高精度磁致伸縮傳感器對輥壓機壓下機構(gòu)的驅(qū)動液壓缸 位移進行實時監(jiān)測。

輥壓機磁致伸縮位移傳感器監(jiān)測系統(tǒng)

當壓下機構(gòu)動作時，帶動磁致伸縮位移傳感器滑塊一同動作。在激勵脈沖通過單片機( MCU) 主控制器控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生后，計時電路就會進入工作狀態(tài)，波導絲上面會由于激勵脈沖信號遇見活動滑塊 (永磁體) 而發(fā)生磁致伸縮反應，進而產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)波。由磁致伸縮逆效應可知，接收裝置會將返回的扭轉(zhuǎn)波轉(zhuǎn)化為電信號，也就是產(chǎn)生感生電動勢，脈沖信號如果能夠得到信號調(diào)理電路有效的處理，就會被發(fā)送到計時電路和單片機 (MCU)中去，這時MCU會接收到計時電路停止時傳過來的數(shù)值。在經(jīng)過計算之后，MCU會得到被測液體的準確液位，并將其顯示在 LCD 上，并進一步以4 ～ 20 mA 和其他通訊方式傳送給上位機或者其他設(shè)備。磁致伸縮位移傳感器的電路原理如圖所示。

磁致伸縮位移傳感器電路原理圖

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