德國γ射線(xiàn)測厚儀在中厚板精軋機上的應用

作者：時(shí)間：2013-04-02 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

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1、前言

濟鋼中厚板廠(chǎng)精軋機自動(dòng)厚度控制系統使用德國Radiometrie 公司的RM200 C型γ射線(xiàn)測厚儀對鋼板進(jìn)行厚度測量，可測量厚度為5-50mm的鋼板。該系統對采集的模擬信號進(jìn)行計算機處理，具有自動(dòng)診斷及人工智能修正功能。做為計算機控制系統LEVEL 1網(wǎng)的厚度值反饋給LEVEL 2網(wǎng)，從而使精軋機AGC壓下控制系統自動(dòng)調整軋制壓力及輥縫，保證鋼板成品厚度的準確性。

2、前言射線(xiàn)測厚儀系統組成及探頭工作原理

2.1 測厚儀控制系統的組成

測厚儀控制系統由C型架、探頭放射源CS137（50Ci）、接收器，遠程按鈕、計算機操作站、測量系統與計算機通訊接口控制柜、冷卻及供風(fēng)系統。

2.2 探頭工作原理

探頭包括光電倍增器的高壓生成器，測量值處理系統和一個(gè)自動(dòng)溫度補償標定系統。測量值的電流信號運用電流積分的原理，并通過(guò)I/U信號轉換器將模擬信號轉換成電壓信號并放大。為保證測量信號在強烈波動(dòng)以及在長(cháng)時(shí)間溫度變化的情況下保持穩定，自動(dòng)標定會(huì )把這種波動(dòng)限制在0.3%的范圍內。原理如圖1所示。

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圖1 探頭工作原理

3、計算機控制系統（Gauge Computer）組成

3.1 操作界面

操作者在計算機工作站通過(guò)計算機HMI（人機交互接口）對測厚儀系統進(jìn)行操作，即C型架的同步、移動(dòng)操作以及放射源的開(kāi)/關(guān)操作。系統設計了多個(gè)操作界面來(lái)實(shí)現不同的功能。如檢測C型架的位置、系統的工作狀態(tài)、鋼板厚度測量數值及曲線(xiàn)，并可隨時(shí)對系統自動(dòng)進(jìn)行標準化校驗等。

3.1.1 操作主界面

在此界面，可以對測厚儀進(jìn)行任何操作，包括：放射源的開(kāi)/關(guān)，C型架的同步、移動(dòng)、定位，停止，檢測方式選擇，數據輸出顯示等。同時(shí)可進(jìn)行探頭的自動(dòng)校準操作，在離線(xiàn)位置按下“標準化”按鈕，系統自動(dòng)進(jìn)行完整的標準化工作，對系統本身進(jìn)行回零標定。在離線(xiàn)位置或C型架過(guò)熱或過(guò)冷時(shí)，若無(wú)鋼板過(guò)來(lái)，系統也可進(jìn)行標準化工作，當鋼板過(guò)來(lái)時(shí)，標準化停止。它的目的其實(shí)只是在比較一下放射源開(kāi)與關(guān)時(shí)的輸入信號的輸出電壓值，是否偏差，進(jìn)行調整，以保證每塊鋼板的檢測數據可靠。

3.1.2 側面曲線(xiàn)界面

在此界面，側面曲線(xiàn)圖可能直觀(guān)的顯示出鋼板在檢測過(guò)程中長(cháng)度方向的每個(gè)點(diǎn)厚度值及整個(gè)鋼板的厚度分布?？梢愿鶕D形分析鋼板在軋制過(guò)程中哪個(gè)部分的厚度超差，及時(shí)調整相應的參數。

3.1.3 樣片校準界面

為保證探頭檢測的準確性，每隔一段時(shí)間要用標準純鐵樣片對系統進(jìn)行校準。系統會(huì )根據探頭控制電路信號的飄移情況自動(dòng)給出糾正系數。一般每月做一次樣片校準工作。

3.1.4 維護人員界面

維護人員可以在此界面中設定系統參數，C型架的起始位置，檢測時(shí)間間隔、行程控制等。采集并顯示系統工作及靜態(tài)時(shí)的測量參數，如探頭電壓、電流值，脈沖信號等，為系統維護提供參考數據。

3.1.5 原始數據輸入界面

在聯(lián)機狀態(tài)下，此界面的參數通過(guò)乙太網(wǎng)直接來(lái)自精軋機自動(dòng)控制系統的LEVEL 2網(wǎng)，包括鋼坯的化學(xué)成分，當前軋制溫度，環(huán)境溫度，鋼板尺寸，合金補償系數，溫度補償系數等。在單機狀態(tài)下，只能人工進(jìn)行輸入或修改。

3.1.6 數據存儲及打印界面

該系統可以自動(dòng)保存鋼板厚度測量數據及曲線(xiàn)圖，并可根據需要進(jìn)行輸出或打印。

3.2 系統硬件組成

測量的鋼板厚度模擬信號經(jīng)過(guò)控制電路處理后送到計算機操作控制站，轉化成數字信號傳送至AGC控制系統，做進(jìn)一步的處理。該系統包括：

3.2.1 處理器單元

用實(shí)時(shí)處理器對測量值進(jìn)行計算，來(lái)實(shí)現對探頭和自動(dòng)診斷系統的控制。處理器單元包括一塊印刷電路板卡，數據線(xiàn)、地址線(xiàn)和控制線(xiàn)同時(shí)聯(lián)接到計算機主板上。同時(shí)使用高速數率總線(xiàn)控制系統，在任何時(shí)候它的配置可以擴大，在面板上有LED指示燈顯示狀態(tài)。

3.2.2 測量、修正和電氣控制系統

測厚儀探頭處理器的這三個(gè)功能塊的主要作用：一是接收探頭的信號并轉換成標準信號；二是根據每個(gè)測量方法的運算法則對測量值進(jìn)行格式化；三是根據不同的操作模式控制探頭和測量設備的操作。

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