随着薄板坯连铸连轧技术的飞速发展,热轧板带产品规格越来越薄,并且有朝着更薄规格方向发展的趋势。热轧薄带钢和超薄带钢已经在众多领域替代传统的冷轧带钢,并得到了广泛的推广和应用,而且市场发展前景十分广阔。板形作为评价带钢产品质量的重要指标,在热轧带钢生产中越来越被重视。目前广泛应用的热轧板形仪基本都是非接触式的,检测精度没有应用在冷轧生产线的接触式板形仪高。本文设计了一种适用于热轧带钢生产的接触式板形检测辊检测单元结构,在能够适应热轧高温工况前提下,使带钢与检测辊直接接触,更准确、有效的检测板形信息,且不划伤带钢表面。并在结构设计基础上,对所设计的检测单元结构进行分析、优化,为后续检测辊的实际应用奠定基础。首先,在分析国内外板形检测技术及设备研究进展基础上,以板形检测基本原理为依据,设计板形检测辊主辊体结构,包括辊体内径、外径设计;设计检测辊检测单元结构以及各结构部件材料选取。然后,对检测辊检测单元结构进行受力分析,建立检测辊检测原理力学模型,并建立适用于本结构的检测原理数学模型,为热轧带钢板形计算提供理论参考。再次,对板形检测辊受力变形状态进行分析,建立板形检测辊检测灵敏度模型;对影响检测灵敏度的两个主要结构参数传感器顶部辊体壁厚和安装传感器组件的盲孔直径进行优化设计,以提高检测灵敏度。最后,建立检测辊温度场模型和辊体外表面等效换热系数模型。对检测辊工作时的温度场及热传递进行有限元模拟计算,得到辊体稳态温度场分布以及压磁传感器表面温度随时间变化规律,并分析压磁传感器表面最高温度在不同工况下的变化规律。