宝钢厚板激光平直度仪

　　0　引言

　　钢铁行业中对钢板外形的质量要求越来越高,但目前对钢板断面形状和平直度的控制还没有达到高质量,因此,提高平直度的检测性能就显得重要。世界大多数钢铁厂中都增加了平直度仪,为轧制过程提供可靠、有效的数据,用于板形的控制。平直度测量方法有多种,宝钢5 m厚板厂采用的是激光测量方法。

　　1　激光平直度仪的系统介绍

　　宝钢宽厚板采用的是11通道的激光平直度仪,用于钢板平直度的在线测量。该设备位于沿轧线标高上方约3 m的热矫直机出口处,沿宽度方向布置了11个测量点,对板宽方向的平直度变化进行测量,同时进行平直度和延伸率的计算,这一结果在CRT画面上显示,并传送到上位机。

　　11个激光传感器分别独立地安装在C型架的上方,每个激光器之间的距离不同,在厂家安装时,根据使用环境以及轧制钢板的最大宽度和板浪的分布情况,激光器的高度和间距已调整适当,在测量过程中其位置是固定的,但必须时刻保证平直度仪的中心线与轧制辊道的中心线相重合。激光传感器的安装如图1所示。

　　该平直度仪所用的激光管功率大,体积减小,精度较高,而且带有数字信号处理单元(DSP)。平直度测量单元采取整体封闭、内部元器件空气冷却,从而减小了故障发生的概率。

　　2　测量原理

　　平直度仪所用平直度测量单元,由半导体激光及一次元显示元件组成,用三角法进行测量^[1]。激光源发出的激光照射到被测钢板上,反射光经聚光透镜,照射到受光镜头的CCD^[2]阵列上成像,随着被测钢板的移动,在CCD上所成像的光斑也相应移动,根据在CCD阵列上成像点的位置的变化,即可对被测钢板的表面情况进行测量,见图2。

　　CCD阵列根据所受光的强度,在各点处变换成电势并累积起来。各点所累积的电势是依时序输出的。CCD在输出信号时,依据受光单元上所成像的光斑位置,将其所处的信号峰值测量后输出。由初始信号到这个视频信号的峰值为止的时间为受光单元的成像位置点。随着被测位置的变化,所对应的视频信号的峰值位置也改变。用被测钢板的位置及视频信号的峰值位置的关系的校正表来计算被测钢板的移动量,以达到对平直度的测量。

　　3　平直度与延伸率的分析、研究

　　轧制过程中轧辊的凸度,轧制的负荷、弯辊力、矫直力、矫直辊等因素都会影响板形,若板宽方向的中央及边界发生浪形的变化,即为板形不良,一般情况下用平直度及延伸率来表示,并使其定量化。

　　3·1　平直度表示方法