新聞中心

EEPW首頁(yè) > 測(cè)試測(cè)量 > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > X射線(xiàn)測(cè)厚儀在寶鋼1420 軋機(jī)上的應(yīng)用

X射線(xiàn)測(cè)厚儀在寶鋼1420 軋機(jī)上的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2013-02-25 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
引言

隨著生產(chǎn)工藝對(duì)、測(cè)量穩(wěn)定性要求的提高和舊設(shè)備的性能劣化,寶鋼分公司1420軋測(cè)厚儀更換改造于2006 年10 月年修期間實(shí)施完成,把原來(lái)3 臺(tái)DMC 公司的480 型測(cè)厚儀改造為德國(guó)IMS 公司的X 射線(xiàn)測(cè)厚儀。至此,分別位于1 機(jī)架前后、5 機(jī)架前后的4 臺(tái)冷軋帶鋼測(cè)厚儀全部為技術(shù)先進(jìn)、集成化程度高、性能穩(wěn)定可靠、高的德國(guó)IMS 公司的X 射線(xiàn)測(cè)厚儀,為穩(wěn)定生產(chǎn)、提高產(chǎn)品質(zhì)量、增加產(chǎn)能提供了有力的保證。

1 系統(tǒng)分析

1.1 X 射線(xiàn)測(cè)厚原理

X 射線(xiàn)穿透物質(zhì)時(shí)的衰減規(guī)律是X 射線(xiàn)測(cè)厚儀測(cè)量的理論基礎(chǔ),光電式傳感器將射線(xiàn)強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)變?yōu)橐子跈z測(cè)、處理和傳輸?shù)碾娏孔兓H鐖D1 所示,當(dāng)X 射線(xiàn)投射到被測(cè)物后, 一部分射線(xiàn)為被測(cè)物吸收, 一部分射線(xiàn)穿過(guò)被測(cè)物,穿過(guò)被測(cè)物質(zhì)后的射線(xiàn)強(qiáng)度, 在物質(zhì)成分一定的情況下,和被測(cè)物的厚度和密度有關(guān),若被測(cè)物的密度為已知時(shí),則可以根據(jù)檢測(cè)到的射線(xiàn)強(qiáng)度來(lái)計(jì)算出被測(cè)物質(zhì)的厚度。X 射線(xiàn)測(cè)厚儀就是基于此關(guān)系原理制造而成的測(cè)厚系統(tǒng)。

newmaker.com
圖1 測(cè)量原理圖

X 射線(xiàn)通過(guò)物質(zhì)時(shí)部分被吸收,其強(qiáng)度被衰減,經(jīng)衰減后的強(qiáng)度按指數(shù)曲線(xiàn)下降, 其吸收關(guān)系式為

I =I0 EXP(-ρu’ s ) (1)

式中,I 為探測(cè)器上探測(cè)到的被衰減后的射線(xiàn)強(qiáng)度, I0 為X 射線(xiàn)源發(fā)射的初始輻射強(qiáng)度, ρ為被測(cè)材料的密度,u’為材料對(duì)X 射線(xiàn)的質(zhì)量吸收系數(shù),s 為被測(cè)材料的厚度。

1.2 IMS 測(cè)厚儀系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4 臺(tái)測(cè)厚儀的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量框架—C 型架分別位于1 機(jī)架前后、5 機(jī)架前后,對(duì)應(yīng)的測(cè)厚儀系統(tǒng)裝置命名為T(mén)0、T1、T4、T5。T0 測(cè)出的厚度值送給基礎(chǔ)自動(dòng)化控制系統(tǒng),參與前饋控制;T1、T4、T5 由于位于后,其測(cè)量值則參與反饋控制,4 臺(tái)測(cè)厚儀的測(cè)量結(jié)果、和運(yùn)行狀況將直接影響軋機(jī)軋制的精度、產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。

其中T1、T4、T5 的C 型架上集成了激光測(cè)速儀的激光探頭,但測(cè)速儀的操作、處理、顯示部分獨(dú)立于測(cè)厚儀之外,通過(guò)內(nèi)部Ethernet 網(wǎng)絡(luò)可以和測(cè)厚儀通信;T1、T4 共用一個(gè)電氣柜(位于電氣室內(nèi)),亦即二者共用處理、存儲(chǔ)、顯示部分。不考慮現(xiàn)場(chǎng)C 型架上的激光測(cè)速部分,則4 臺(tái)測(cè)厚儀具有相同的系統(tǒng)配置、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和信號(hào)處理流程,下面以T0 為例來(lái)加以解釋說(shuō)明。

T0 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

newmaker.com
圖2 T0 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

總體上,從位置和區(qū)域來(lái)講,該測(cè)量系統(tǒng)可以分為兩大部分:軋機(jī)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、轉(zhuǎn)換部分和儀表室處理、控制部分。從功能來(lái)講,可分為三大部分:探頭信號(hào)測(cè)量處理部分、光管及高壓控制部分和輸入/輸出信號(hào)部分。

探頭感應(yīng)X 射線(xiàn)強(qiáng)度并轉(zhuǎn)化為電流信號(hào)(10-12~10-7A),經(jīng)測(cè)量轉(zhuǎn)換器放大并轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后經(jīng)由工業(yè)以太網(wǎng),利用光纖介質(zhì)快速、穩(wěn)定地傳輸?shù)絻x表控制室,光纖傳輸介質(zhì)轉(zhuǎn)換為5 類(lèi)雙絞線(xiàn)后,連接到系統(tǒng)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),數(shù)據(jù)最終被M—Client 計(jì)算機(jī)獲得。M—Client 獲得數(shù)字化的厚度測(cè)量值,進(jìn)行一系列計(jì)算處理,處理后的數(shù)字量一路用于M—Server 計(jì)算機(jī)內(nèi)的軟件顯示、控制,通過(guò)V—Client 顯示器觀察;另一路轉(zhuǎn)換為模擬量,輸出到現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)Interbus 模擬量模塊,并最終送給軋機(jī)控制系統(tǒng)的PLC。同時(shí),送給軋機(jī)PLC 的還有測(cè)厚儀狀態(tài)信號(hào),從軋機(jī)PLC 接收控制用設(shè)定數(shù)據(jù),包括軋制目標(biāo)厚度值、鋼卷號(hào)等。

高壓發(fā)生器供給X 射線(xiàn)管發(fā)射X 射線(xiàn)所需的陰極負(fù)高壓和燈絲電流,X 射線(xiàn)控制器通過(guò)串行口控制高壓發(fā)生器所提供的高壓和燈絲電流大小,并通過(guò)測(cè)量反饋數(shù)據(jù)線(xiàn)來(lái)獲得當(dāng)前的光管電流、高壓、燈絲電流等實(shí)際值,用于狀態(tài)監(jiān)視和控制。這些數(shù)據(jù)由射線(xiàn)控制器串行口輸出,經(jīng)由COM—Server 接口轉(zhuǎn)換器,轉(zhuǎn)換為RJ-45 接口后,送給內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),于是便可在M—Server內(nèi)的軟件上顯示、控制。

該測(cè)厚系統(tǒng)輔助I/O 信號(hào)用現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)來(lái)傳輸,選用的是德國(guó)Phoenix Contact 電氣公司的Interbus 總線(xiàn)?,F(xiàn)場(chǎng)的高壓有無(wú)、快門(mén)狀態(tài)、C 型架位置、冷卻水溫度流量是否超限等狀態(tài)信號(hào),均通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)Interbus 傳輸至儀表控制室的工控處理機(jī)M—Client,并由前述M—Server 內(nèi)的軟件顯示出來(lái),用于監(jiān)視、處理。

測(cè)速儀相關(guān)文章:測(cè)速儀原理


高壓發(fā)生器相關(guān)文章:高壓發(fā)生器原理

上一頁(yè) 1 2 3 下一頁(yè)

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專(zhuān)區(qū)

關(guān)閉