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摘要：介绍了宝钢厚板厂使用的测厚仪和凸度仪的测量原理、系统构成，对如何利用测厚仪和凸度仪进行厚板的厚度、凸度、楔度闭环控制，以及对测量系统采用的一些新技术进行了简单说明。分析得出测厚仪和凸度仪对板厚及板凸度控制起着非常重要的作用。 引言 宝钢厚板厂轧机测厚仪和凸度仪是厚板轧制过程主要产品质量特性（厚度和凸度）控制系统的测量装置，设计产品宽度范围到5 m，厚度范围5~125 mm。由于产品精度要求，对于厚度和凸度控制有较高的功能和精度要求，对测量系统的测厚仪和凸度仪的实时性和准确度就有相应需求，因此采用合适的测量方法、对测量过程可能的影响量的补偿技术等都是该测量系统的特点，同时测量装置本身的技术特点也保证了它的可靠性。 1 厚度及凸度测量系统构成 专业研发、生产、销售:测漏机,检漏机,试漏机,测漏仪,塑料瓶装袋机,垫片冲裁入盖机,客服热线：13929416960. 宝钢厚板厂轧机测厚仪和凸度仪是从德国IMS 公司引进的放射性同位素厚度测量系统。与其它公司以及宝钢以前使用的测厚仪相比较，IMS 公司新的设备采用了Interbus 总线、测量信号数字化和计算机网络以及测量通道冗余技术，整个系统的架构清晰、紧凑，简单而又高效，代表了测厚仪及其它特殊仪表最新发展方向。 1.1 厚度及凸度测量原理 放射性同位素（137Cs）核衰变产生的γ 射线穿透被测物时，由于散射和吸收而产生强度的衰减，衰减的程度与被测物种类、厚度等因素有关，关系如公式1：
在实际应用过程中，钢种的不同会导致其密度（ρ）不同，相应的质量吸收系数（μ）也会发生改变，对于一种具体的钢种，只要知道其中的化学成分含量，可以利用式（4）进行计算得到合金补偿系数。
在厚板轧制过程中，被测的厚板实际上是处于高温状态下，产品厚度需要测厚仪输出的是冷态时的厚度，因此需要将热态厚度根据式（5）转换成冷态厚度。
综合式（1）、式（4）、式（5），经过补偿后的钢板冷态厚度为：
整个厚度及凸度测量系统由两台设备构成，分别是单点测厚仪和凸度仪。每台设备主要部件有安装在现场的检测单元包括50 居里137Cs 放射源、电离室、驱动装置等以及中央控制系统组成。测厚仪和凸度仪共用1 套中央控制系统包括中央处理单元、Interbus 总线模块等。此外还有一些辅助设备，如冷却水控制单元、鼓风机、压缩空气过滤装置。单点测厚仪现场检测单元直接安装在轧机轧辊和立辊之间，由于安装空间的限制，采用固定安装方式；凸度仪现场检测单元集中于可驱动的C 型架内安装在轧机出口，离轧机机架约10 m 远，采用三组放射源和探测器，如图1 所示，分别定义为CS 侧、CL 侧和DS 侧，其中CL 探测器固定测量厚板中心，CS侧和DS 侧探测器既可以设定要求测量厚板的边部厚度，也可以采用连续扫描方式测量厚板边部到中心的厚度，根据3 组探测器的测量结果形成厚板的凸度、楔度。
测厚仪和凸度仪系统内各部分之间通过网络方式连接。为了保证系统的独立性和完整性，测厚仪和凸度仪构建了内部的独立网络，系统内部各部分之间通过内部Switch 进行通信，与外部之间只有服务器与用户Switch 进行连接。服务器的主要功能是接收来自L2 的设定数据并路由给客户端、收集测厚仪和凸度仪的凸度数据并发送给L2、存贮客户端运行时所需的各类变量和参数、对厚板轧制厚度数据进行长期保存和分析、系统诊断、为操作站和工程师站提供各类数据。
IMS公司使用LogiCAD软件作为测厚仪和凸度仪的编程和控制软件。LogiCAD软件是一种图形化编程软件，可以为用户提供友好的界面，能很方便地对系统的功能模块（包括Interbus模块）进行组态、监控和诊断。利用该软件可以方便地设计出一个测量系统的完整结构，配置连接到其上的所有设备。在系统运行过程中，相连设备的过程数据可以在软件或控制器显示屏上显示出来，可以实时读取和干预现场的过程数据。它既能识别出系统发生的故障，并可对故障类型，出错位置及出错原因进行定位，通过功能的扩展就可以提供相应的解决措施。 2 系统性能指标 测量范围： 5-125mm 重复性： ≤±0.1%目标厚度（厚度范围：5~80 mm） ≤±0.2%目标厚度（厚度范围：80~125 mm） 线性： ≤±0.1%目标厚度（厚度范围：5~80 mm） ≤±0.2%目标厚度（厚度范围：80~125 mm） 漂移： ≤±0.1%/8 小时 统计噪声： 板厚： 噪声值： 5 mm ≤± 0.015 mm 10 mm ≤± 0.018 mm 20 mm ≤± 0.024 mm 30 mm ≤± 0.033 mm 50 mm ≤± 0.060 mm 60 mm ≤± 0.082 mm 80 mm ≤± 0.117 mm 100 mm ≤± 0.231 mm 125 mm ≤± 0.655 mm 3 结束语 宝钢 5 m 宽厚板轧机是我国厚板领域首套特宽幅现代化厚板轧机[1]。测厚仪和凸度仪对板厚及板凸度控制起着非常重要的作用。由于轧制现场特殊的环境，测厚仪和凸度仪的测量仍需要进行改进和提高。比如轧机的震动对测量产生的影响会产生随机误差；其次厚板的厚度范围在5～150mm 之间，钢板在厚度方向上存在温度分布，尽管测厚仪配置了高温辐射计，测量的是钢板的表面温度，不能真实反映实际的温度分布，将影响厚度测量的精度；其它如水份、粉尘、高温辐射对测量通道的影响等也会影响测量精度，这些将通过适当的维护来减少其影响。 参考文献 1 袁建光, 杨 敏. 贺达伦. 宝钢5m 宽厚板轧机采用的技术及装备[J]. 宝钢技术, 2004, (2): 5-8.(end) |
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