棒材測(cè)徑儀系統(tǒng)測(cè)量原理

前言

棒材測(cè)徑儀是專門用于棒、線、管材的熱態(tài)及冷態(tài)在線非接觸實(shí)時(shí)測(cè)量。提供三種基本類型：LPXJ40.8、LPBJ70.8、LPBJ100.8，可以測(cè)量最大Φ40mm、Φ70mm和Φ100mm的棒、線、管材的外徑尺寸。

棒材測(cè)徑儀采用光電高速測(cè)量，全數(shù)字處理技術(shù)，獨(dú)立的抗環(huán)境干擾系統(tǒng)設(shè)計(jì)，提供0.02mm的測(cè)量精度和高可靠性的測(cè)量。

棒材測(cè)徑儀系統(tǒng)測(cè)量原理

采用物方遠(yuǎn)心平行光束、陰影遮擋光電檢測(cè)。為了滿足全方位的測(cè)量需求，采用八軸測(cè)量方式進(jìn)行檢測(cè)。

每個(gè)測(cè)量單元包括一個(gè)單一LED燈、發(fā)射透鏡、接收透鏡及光電檢測(cè)器線陣CCD。LED燈發(fā)射的綠色光源，經(jīng)過發(fā)射透鏡行成平行光束，沒有被測(cè)量物體遮擋的平行光束直接經(jīng)過接收透鏡投射到CCD上，形成電勢(shì)，而被檢測(cè)物體遮擋的光線則沒有投射到CCD上，無(wú)電勢(shì)形成，從而在CCD上形成明暗不同的區(qū)域，即明-暗-明，將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，傳輸?shù)焦た貦C(jī)上進(jìn)行計(jì)算處理得到外徑尺寸。

通過對(duì)在實(shí)際應(yīng)用中，棒材測(cè)徑儀提供八軸的測(cè)量，因此可以得到整個(gè)斷面的尺寸和形狀。同時(shí)每組測(cè)頭的測(cè)量頻率為500Hz，足以應(yīng)付最高達(dá)120m/s的軋制速度。每0.02s就可以檢測(cè)一個(gè)數(shù)據(jù)，加上電子快門技術(shù)，多路同步技術(shù)及高亮度光源的使用，軋材的振動(dòng)對(duì)測(cè)量結(jié)果不會(huì)產(chǎn)生影響。

由于采用全數(shù)字處理技術(shù)，使得系統(tǒng)的精度和響應(yīng)大幅度提高，可以每0.02s給出一個(gè)完整的斷面。正是由于測(cè)量頻率高、響應(yīng)時(shí)間短，保證在實(shí)際測(cè)量過程中不受軋制過程的振動(dòng)、沖擊和測(cè)量材料的偏心和抖動(dòng)的影響，提供達(dá)0.02mm的高精度測(cè)量，并且是全方位的檢測(cè)，能夠做到徑向測(cè)量無(wú)盲區(qū)。

由于采用多軸同步測(cè)量將消除常規(guī)測(cè)量的抖動(dòng)和旋轉(zhuǎn)帶來的材料重疊引起的幻影的影響，可更加精確地測(cè)量同一斷面的橢圖度尺寸。

棒材測(cè)徑儀測(cè)量系統(tǒng)采用緊湊的一體化抗環(huán)境干擾系統(tǒng)設(shè)計(jì)，測(cè)量高速軋制過程中棒、線、管材的外徑尺寸，提供直觀的斷面尺寸和形狀顯示。系統(tǒng)采用全數(shù)字處理技術(shù)，在測(cè)量框架內(nèi)完成檢測(cè)信號(hào)的處理，并將其變換成高分辨率的數(shù)字信號(hào)傳輸?shù)街骺貦C(jī)柜，分析、組合、顯示、傳輸?shù)?a target="_blank">上位機(jī)。

系統(tǒng)由測(cè)徑儀、主控機(jī)柜、報(bào)警單元、光纜通訊單元、現(xiàn)場(chǎng)LED顯示屏、高壓離心通風(fēng)機(jī)、備用小車等組成。測(cè)徑儀采用軌道移動(dòng)方式安裝，下線方向與軋線垂直，當(dāng)測(cè)徑儀需要下線維護(hù)或檢修時(shí)，由備用過鋼小車補(bǔ)充過鋼導(dǎo)槽的空位，不影響軋線正常生產(chǎn)。

棒材測(cè)徑儀可實(shí)現(xiàn)外徑尺寸的高精度測(cè)量，截面形狀的顯示，波動(dòng)圖、缺陷圖、趨勢(shì)圖等分析圖像，并可檢測(cè)簡(jiǎn)單的表面缺陷， 并可設(shè)置熱膨脹系數(shù)，實(shí)現(xiàn)冷態(tài)外徑值的顯示。

結(jié)語(yǔ)

棒材測(cè)徑儀是高性能的外徑檢測(cè)設(shè)備，被廣泛的用于軋鋼現(xiàn)場(chǎng)對(duì)高速、高溫的線棒管材進(jìn)行測(cè)量，并實(shí)時(shí)顯示測(cè)量值及各種分析圖表，為高質(zhì)量生產(chǎn)提供重要的依據(jù)。

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審核編輯：何安