γ射线测厚仪在宽厚板生产线的研究与应用

　　一、前言

　　莱钢宽厚板轧线使用测厚仪来测量钢板的厚度，安装在精轧机的后面，可测量厚度为 5~150mm 的钢板。其系统对采集的模拟信号进行计算机处理，具有自动诊断及人工智能修正功能。测量的数据传给 TDC和二级，从而使精轧机 AGC 压下控制系统自动调整轧制压力及辊缝，保证钢板成品厚度的准确性.

　　二、γ射线测厚仪的系统构成

　　1、构成

　　测厚仪主要组成部分由“C”型架、γ射线源(Cs137)、3个电离室、接线柜、主控制柜、冷却水系统组成，其结构图参见图1。其中，“C”型架应安装在12.5mm钢板上，测量平面在两辊道中间，且垂直于被测钢板表面。γ射线源和电离室均需要进行冷却。冷却液必须首先从电离室流过，然后再从γ射线源流过。接线柜是主控制柜和“C”型架总电缆之间的电缆终端接口。主控制柜包括电源、模拟量控制和Interbus接口、计算机和维护设施、现场操作面板以及到接线柜的总电缆终端.　

　　2、工作原理

　　γ射线是从原子核内部放出的不带电的光子流，穿透力强。如果放射源的半衰期足够长，在单位时间内放出的射线量是一定的，即射线的发射强度I恒定。当γ射线穿透被测钢板，被测钢板本身吸收了一定量的射线能量(被吸收能量的多少取决于被测钢板的厚度和材质等因素)。被测钢板的厚度与射线衰减强度的关系可用下式表示：

　　式中：I、I0—射线通过被测钢板前后的辐射强度;    μ—被测钢板的吸收系数;　　ρ—被测钢板密度;　　h—被测钢板厚度。

　　γ 射线测厚仪的放射源和检测器分别位于被测钢板的上下方。当被测钢板通过时检测器检测到射线强度的变化，然后根据强度变化计算出被测钢板的厚度。其检测曲线如图 2 所示。

　　在γ射线测厚仪计算公式中，吸收系数μ是由被测钢板的厚度、温度、材质等的因素决定的，因此在测量过程中，必须向测量系统提供被测目标的温度、标准厚度、材质，否则测量结果将带来较大的误差。

3、标定方法

　　经过标定的测厚仪可以使测量数据更为精确。

　　标定时要对 OS 侧、中心、DS 侧的电离室分别进行标定，使用内部标准板按所需标定点，对配置页进行正确配置。当配置完成时，一次完整的标定才能开始.

　　以 OS 侧标定为例：即把 C 型架退回到初始位置后把两侧探头移动到标定位置。在检查没有报警，快门打开的条件满足，现场人员确保处在安全位置时，开始标定。“OS”侧快门会自动打开，γ 射线快门打开持续 60s后，C 型架内部标准板到移动“in”位，测厚仪开始对内部标准板进行测量;60s 后，内部标准板到移动“Out”位，这时“OS”侧探头已标定完成。应用同样的方法对“DS”侧和“CL”中心位置的探头分别进行标定。