板形检测研究的目的在于解决板形质量问题，而解决板形问题的方向是实现完善的板形控制系统，因此板形控制理论的研究成果最终要反映为板形控制系统中的板形控制技术，即板形检测技术、板形调控手段和板形控制模型。

带钢板形包括横截面外形和平坦度两个最重要的指标。横截面外形反映的是带钢宽度方向的几何外形特征，而平坦度反映的是带钢沿长度方向的几何外形特征。这两个指标相互影响，相互转化，共同决定了带钢的板形质量，是板形控制中不可或缺的两个方面。

横截面外形的主要参数有凸度、边降、局部高点和楔形。凸度是指带钢中部标志点厚度与两侧标志点（通常指距离带钢边部25mm或40mm甚或100mm处）平均厚度之差，它是反映带钢横截面外形最主要的指标。边降是指带钢边部标志点（通常指距离带钢边部100mm或115mm处）厚度与带钢边缘（通常指距离带钢边部15mm处）厚度之差。局部高点是指带钢横截面上的局部厚度偏离了横截面轮廓曲线，可用绝对高度和相对带钢宽度中点的相对高度两种方式来表示。楔形是指带钢操作侧与传动侧边部标志点厚度之差。

凸度仪是检测横截面外形的仪器。凸度仪的检测原理是辐射吸收测量原理，一般采用非接触的X射线或γ射线测量带钢厚度。当X射线源发出的射线穿透钢板后，一部分射线被带钢吸收，剩余的射线到达检测探头，射线强度转化成电离室的电流。电流强度的变化与带钢的厚度成指数衰减关系。因此，测出X射线被吸收后的电离室电流强度即可推知带钢的厚度，当多个检测器连成一排，则可以测量出在带钢宽度方向的横截面外形并分析计算得到边降、局部高点和楔形。

平坦度是指带钢中部纤维长度与边部纤维长度的相对延伸之差。带钢产生平坦度缺陷的内在原因是带钢沿宽度方向各纤维的延伸存在差异，导致这种纤维延伸差异产生的根本原因，是由于轧制过程中带钢通过轧机辊缝时，沿宽度方向各点的压下率不均所致。当这种纤维的不均匀延伸积累到一定程度，超过了某一阈值，就会出现“可见的”板形不良或称为“明板形”。

如果内应力虽然存在，但不足以引起带钢翘曲，外观上不见浪形，则称为“潜在的”板形不良或称为“暗板形”。大多数情况下，两种形式同时存在。因为当带钢产生翘曲后，内应力不一定完全释放。当对带有浪形的带钢施加足够大的张力时，浪形有可能消失或减小，此时“浪形”部分或全部转换成了“暗板形”。当解除张力后，“明板形”又会出现。同理，当把一块内部存在内应力但又没有起浪的带钢沿纵向切开成纤维条时，各纤维条就会出现长度差，而内应力就会完全消失。

热轧带钢通常在微张力下轧制，为防止振动和高温产生干扰，通常采用非接触式方法测量板形平坦度。从20世纪70年代起，几乎所有能反映平坦度质量的物理量都被尝试用于板形平坦度检测方法的研究，如测距法、测张法、电磁法、振动法、电阻法、声波法、放射线法、水柱法、位移法和光学法等，其中以非接触式的光学法在热轧带钢平坦度检测上应用最广泛。此后，随着激光技术和光电元件的发展，采用激光作为光源的板形平坦度检测仪已比较普遍，此类板形平坦度检测仪主要利用了激光亮度高、准直性好等优点。随着数字投影技术的飞速发展，采用数字投影技术的板形平坦度检测仪也开始出现，其优势是可以实现面结构照明及自适应投影。

激光三角法是最常用的激光测位移方法之一，也是较早用于热轧带钢平坦度的检测方法。它的测量方法简单，响应速度快，在线数据容易处理，仍广泛应用于板形平坦度测量领域。激光测位移系统由激光器和接收装置两部分组成。激光器发出的光经过透镜会聚照射在被测带钢表面上产生物光点，其散射光由透镜接收会聚到线性光电元件上产生像光点。当被测量带钢表面相对激光器发生位移，而使物光点偏离零点时，像光点也将产生位移而偏离光电元件的零点。根据几何的换算关系，由像光点的位移就会得到物光点的竖直位移。当激光器测量带钢宽度方向上某点时，随着带钢的连续运动，可测得测量点所在的带钢纤维上各点高度变化。实际测量时得到的高度值是离散采样值，然后再根据采样时带钢的运动速度和采样的时间，求出带钢宽度方向上某点纵向纤维长度，如沿带钢宽度方向布置多个点的激光测位移系统，可以测量多点的纵向纤维长度，然后换算成带钢的板形。

冷轧带钢通常在较大的张力下轧制，加之带钢又比较薄，在张力作用下，板形平坦度缺陷因弹性延伸大多体现为张应力分布不均，所以，通常采用测带钢宽度方向的张力（应力）场的方法检测冷轧带钢板形平坦度。具体方法为带钢与测量辊直接接触并形成一定包角，受到张力作用的带钢将对测量辊产生径向力。通过沿测量辊轴向分布的传感器测出测量辊不同区域所受的径向力，即可换算出带钢板形分布。

在冷轧带钢领域应用较为广泛的接触式板形平坦度仪，是瑞典的ABB板形平坦度仪和德国的BFI板形平坦度仪。

ABB板形平坦度仪的板形测量辊是ABB板形检测系统最主要的组成，也是板形测量成功的关键。测量辊是由一整块钢制成，在辊身上开了4道槽（沿圆周等距分布），将传感器放在槽中，外边用钢环保护，最外边用包覆橡胶或其他材料将其包起。测量辊按测量需要分成若干个测量区域，每个区域的宽度为26mm或52mm，每个区域的每一段槽内各有一个压磁式传感器，即共有4个在圆周上成等距分布的传感器，因此，测量辊每旋转一周可以对带钢板形测量4次。当带钢张紧时，每个测量区域分别测到一个压力，再根据板形计算模型，将测量值的分布转换为带钢板形的分布。

BFI板形平坦度仪的板形测量辊是在一个整体实心的圆柱上挖出一些小孔，在小孔中埋入压电式传感器，并由螺栓固定。特种螺栓对传感器施加的预应力使其处于线性测量范围之内。通过中心孔可将所有的传感器和在测量辊一端的放大器连接起来。其测量原理是石英晶体的压电效应。BFI张应力测量辊为实心辊体，通过辊面上埋入的压晶体管压力传感器测量带钢对辊面的压力，具有优良的测量线性度和抗干扰能力。测量辊辊面分25个测量段，每个测量段的宽度为50mm。一个测量段内只配置一个压力传感器，25个压力传感器按一定的规律分布于辊面的6个角度位置上，并被划分为A、B、C、D、E等5个通道。每个通道内包括3～6个传感器，各传感器在辊面上的角度位置均不相同，因此，一个通道内的传感器可共享一个放大器。25个传感器所测得的模拟电压信号被合并为5路信号，经放大器放大后被转换为数字量并进行编码处理，编码后的脉冲信号通过红外线由转动的测量辊无接触地传送至固定的接收器上，再经译码后存入PCM（pulse code modulation;脉冲编码调制）缓冲区。在测量各个信道压力信号的同时，系统内的位置传感器同步记录测量辊的角位移，使压力信号测量值能够与测量辊角度位置一一对应。PCM单元中具有两个相互切换的缓冲区，用于记录板形测量数据。每个PCM缓冲区可以记录16个信道的数字量，其中前5个记录信道与测量辊的5个测量通道相对应，每个信道的记录包括轧辊转动一圈中360个角度位置处的测量值。MEVA模块从PCM缓冲区中读取4°、40°、80°、…、320°、359°等10个角度位置上的测量值，这其中除4°、120°、240°、359°等4个角度位置外，其他位置均布置有测量辊传感器。在理想状态下4个没有布置传感器的角度位置处测量值应该为零，但由于多种因素影响，5个通道的测量值中都已经叠加了噪声信号，使得4个角度位置上的测量值实际上不全为零。以4个角度位置上测得的噪声信号为依据，MEVA模块通过分析计算得出叠加于5个测量信道之上的线性噪声和正弦型噪声，并在记录信道测量值序列中去除这两部分噪声以实现对信道测量值的线性补偿和正弦补偿。

由于各压力传感器在测量辊周向的分布位置各异，测量辊转动一周中带钢张力的变化就会对张应力的计算产生影响。为此，在MEVA模块中对各信道测量值进行了张力补偿，即根据各个角度位置处带钢张力的大小对相应位置的信道测量值进行调整，以保证不同测量段内测量值的可比性。经以上处理后，5个通道的测量值被分配至25个测量段，构成一套反映测量辊转动一周中板形状况的测量资料。从PCM单元中读取的测量值只是模拟电压信号的数字化表示。在MEVA模块中，根据数字量测量值与传感器所受压力之间的关系，将测得的数字量还原为各区段所承受的径向力。对于带钢边部覆盖的两个测量段，还需要根据该区段的实际覆盖率求名义径向力。根据各区段带钢截面积及径向力的大小，MEVA模块求各区段的径向应力，即径向力与带钢截面积的比值，用于计算平坦度应力分布。

非接触式冷轧带钢板形平坦度检测方法有很多，主要有气流激振与涡流测幅法、脉冲涡流测厚（测幅）法、次声级激振测频法、带振动能谱检测法等，但真正研制成功并投入工业生产的并不多。气流激振与涡流测幅法是应用较为成功的方法，它们的主要载体是德国西门子公司的SI-FLAT板形平坦度仪。

SI-FLAT板形平坦度仪通过对带钢施加激励，使带钢产生受迫振动，测量出带钢沿宽度方向的受迫振动振幅。这些振幅的大小及分布与带钢张应力分布相关，故可通过板形计算模型将振幅测量值转换为板形平坦度。

SI-FLAT板形检测系统主要包括带有气孔和位移测量传感器的感应装置，用于产生低压的风机，从风机到压力平衡罐的空气管道，用于风扇和调节器的传动控制设备，用于信号处理和板形分布计算的计算机装置。SI-FLAT板形仪是在带钢下方5mm左右安装一块用于测量带钢振幅的平板，该平板装有非接触式电涡流传感器，通过一台变频风机把带钢与平板之间的空气抽走，在带钢下侧和平板之间形成低压。利用空气通道中由变频电机控制转速的空气调节器，使带钢下部的空气产生3～10Hz（须避开带钢的共振频率）的正弦型周期振荡，从而造成带钢产生同频率的周期振动。针对不同规格的带钢，通过调节风机使带钢的平均振幅保持在100μm至200μm的范围。用电涡流传感器测量出带钢的振幅，并通过快速傅里叶变换（fast Fourier transform; FFT）计算出带钢在激振频率下的受迫振动振幅，再将带钢的受迫振动振幅通过板形计算模型转换为带钢的板形平坦度。