应用于带材轧制中的几种在线测厚仪

2018-09-21

下面让北京时代技术人员来介绍一下吧!

带材的厚度尺寸是带材加工中重要的质量指标之一,厚度尺寸公差的大小直接影响产品质量的好坏,因此厚度在线测量仪器是现代带材轧制过程中不可缺少的重要组成部分。带材的厚度测量常用的测厚仪有:接触式测厚仪、射线测厚仪、激光测厚仪、脉冲涡测厚仪等。下面主要介绍一下这几种测厚仪的工作原理及特点。

如图1所示,接触式测厚仪主要由测量头和指示放大器两部分组成,工作原理是被测带材通过上下探头间光滑的球形金刚石头来接触测量,上探头用于微调和标称厚度设定,下探头为测量传感器,把测得的相对于标称厚度的偏差通过线性电压变压器转化成电信号输入指示放大器进行偏差指示。接触式测厚仪主要用于低速轧机轧制过程中,对所测材料的成分不敏感;在测量过程中测头与带材摩擦使测头温度升高而发生温漂可能划伤带材,且带材上粘接的灰尘和测头的磨损对测量精度影响较大,特别是对厚而硬的材料,带材边部的弯曲也会对测量精度产生较大影响;由于轧制过程中不可避免的断带会造成测量传感器损坏而增加维护费用和维护量。

应用于带材轧制中的几种在线测厚仪

射线测厚仪有β、γ和X射线测厚仪,β、γ射线测厚仪采用放射性元素对人体危害较大,在铜板带轧制中很少使用,一般使用X射线测厚仪,但其工作原理基本相同。

如图2所示,X射线测厚仪主要由测量头、主控制柜、接线箱、报警灯等组成。其原理是根据X射线穿透被测带材时强度的衰减来进行转换测量厚度的,即是测量被测带材所吸收的X射线量,并根据该X射线的能量值将接收到的信号转换为电信号,经过前置放大器放大,由专用测厚仪操作系统转换为显示给人们的直观实际厚度信号。X射线测厚仪适用于现代板带轧机的高速轧制,不受速度影响,非接触式测量不会划伤带材,也不会因断带造成测量传感器损坏,更不会因测头磨损而影响测量精度; 由于X射线在穿透不同合金材料和灰尘、油烟等介质时其衰减程度也不同,因此X射线测厚仪的测量精度收环境影响较大,对金属材料的成分很敏感,需进行温度补偿和合金补偿,长时间运行稳定性较差,需要每天进行标定,其维护量和维护费用较大,且造价较高,而且X射线对人有一定危害。

应用于带材轧制中的几种在线测厚仪

如图3所示,激光位移传感器1和激光位移传感器2以固定间距A相对布置,工作时激光位移传感器1发射一束激光照射被测物的下表面,下表面光斑的漫反射光再通过透镜系统返回到激光位移传感器1内的CCD或CMOS芯片上,通过对CCD或CMOS芯片上光斑位置分析和计算,可以得到激光位移传感器1到被测物下表面的实际距离B1;同理可以得到激光位移传感器2到被测物上表面的距离B2,用两个传感器之间的距离减去两个传感器到被测物上、下表面的距离B1、B2即可得到带材的厚度H。

应用于带材轧制中的几种在线测厚仪

激光测厚仪如图4所示,激光测厚仪为无损检测,并且对人体无害,不会对测头进行磨损,对被测带材的材质及速度无要求,对环境要求较低,抖动的轧材而已进行在线检测,测量精度高,适用于钢板、铜板、木板、橡胶板、塑料板、石板、纸张、金属箔片等各种带材、板材的厚度测量。缺点是不能测量涂镀层的厚度。

应用于带材轧制中的几种在线测厚仪

如图5所示,脉冲涡流测厚仪是利用电磁场和感应现象从被测物体获取信息。工作原理是通过给激磁线圈通电而产生电磁场,磁场电源关闭后,根据空气间隙和带材内部磁场能量泄露的不同时间,由测量传感器测出带材内部的磁场能量,并将电磁信号转换为电信号,经过放大器放大再由操作系统转换为显示给人们的直观实际的厚度信号。脉冲涡流测厚仪适用于现代板带轧机的高速轧制,不受速度影响,非接触式测量不会划伤带材,不磨损测头,不影响测量精度,不受材料约束,不需要温度补偿。

应用于带材轧制中的几种在线测厚仪

不同的测厚仪各有优缺点,适合带材厚度测量的测厚仪也多种多样,根据不同的测量需求可以选择合适的测厚仪,带材的厚度在线测量会有效的提高生产效率及产品质量。

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