摘要：对于热轧钼板而言，长度、宽度、厚度等尺寸均为其重要的技术指标，本文主要介绍了如何检测热轧钼板的长度、宽度及厚度尺寸。
关键词：热轧钼板；测宽仪；测长测宽仪；测厚仪；
引言
难熔金属钼的晶体结构为体心立方,具有高的熔点,良好的导电、导热性,优越的抗蚀性,低的膨胀系数和极好的抗热震性能以及耐热疲劳性能,因而广泛应用于电子工业、国防工业、舟皿、发热体、隔热屏等方面。正是由于钼在各个领域里用量的不断增加,对钼制品的要求也越来越高。钼板作为隔热屏用主要材料,特别需要宽幅大规格钼板,从而减少焊接或铆焊点,提高生产率和材料利用率,降低成本,节约能源,增大市场占有率。高品质宽幅钼板研制开发已成为极具竞争潜力的钼制品。因此如何进行高精度的检测其长度、宽度及厚度是现在重点考虑的项目之一。本文就热轧钼板的长、宽、厚度的测量设备进行了探讨。
1、长宽检测
1.1、测量原理
利用钼板自身发出的光和红外线辐射热进行测量。测量时把工业相机的长度方向与钼板的长度方向调整平行，当钼板处于相机的视野时，相机拍摄的图像如图所示。测量软件通过灰度值可以选取钼板长度和宽度方向的边界，并根据边界的位置量取钼板的最大长度、最小长度和最大宽度、最小宽度。
由于钼板在轧制和输送过程中存在弯曲和跳动现象，而工业相机在拍摄图像时有 “近大远小”的特性，且分析单独的1个图像无法确定钼板与相机的距离。所以，用1个工业相机不能实现对钼板的精确测量。为实现精确测量，本方案将采用工业相机成对设置的方法对钼板进行立体测量。两个相机从不同的角度对钼板同时进行测量，如图所示。两个相机就象人的双眼，可以形成立体视觉，这样就可以得到足够的信息判断被测物的距离，修正和消除距离变化对测量的影响。
在相机视野内建立一个空间坐标系，坐标系以钼板的宽度方向为X轴、长度方向为Y轴、厚度方向为Z轴。测量时首先将Y轴划分成若干个等距（30mm或50mm）的区间，然后在每个区间取钼板宽度方向的两个边缘在相机中的位置。由钼板两个边缘在两个相机中的位置，通过几何推导，可以计算出钼板边缘的在X-Z坐标空间中的位置P1(x1,z1)和P2(x2,z2)，该区间钼板的宽度就是P1到P2间的直线距离W=|P1P2|=√[（x1-x2）^2+（z1-z2）^2]。比较所有区间内的宽度尺寸即可得出钼板的最大宽度和最小宽度。
1.2、测量方法
钼板的最大长度比较大，测量长度和宽度的工业相机设置2台，每台的视野范围（即测量范围）为1200×900mm，两个相机的间距为1800mm。最大测量范围3000mm，两个相机之间的测量盲区为600mm。当测量长度小于1200mm的钼板时，可在钼板处于1个相机的视野范围时用1个相机测量；当钼板长度大于1200mm时，则在钼板处于2个相机的视野之间时用两个相机分别取长度边界进行长度方向的测量。可测量出最大长度、最小长度和两个最大宽度和最小宽度。通过两个相机的最大宽度和最小宽度比较再得出真实的最大宽度和最小宽度值。
2、热轧钼板测厚
2.1、测量原理
对于钼板厚度的测量本方案拟采用激光测厚的方式进行，其每一个测量点由上、下两个对射的激光测头组成。
图中激光测头1和激光测头2以固定间距A相对布置，工作时激光测头1发射一束激光照射被测物的下表面，下表面光斑的漫反射光再返回到激光测头1内的CCD芯片上，通过对CCD芯片上光斑的位置分析和计算，可以得到激光测头1到被测物下表面的实际距离B1；同理可以得到激光测头2到被测物上表面的距离B2。用两个测头之间的间距A减去两个测头到被测物上下表面的距离B1、B2即可得到被测物的厚度H。
2.2、结构及功能
测厚仪的整体结构如图所示。
图中测厚仪主要由C形架、活动支板、步进电机、滚珠丝杠副、直线导轨副、厚度测头（激光位移传感器）、测头防护罩（图中未显示）等部分组成。
3对厚度测头中有1对固定安装在C形架中部，测量板材中间的厚度。另2对安装在活动支板上。活动支板与C形架之间由直线导轨副和滚珠丝杠副连接。当测量不同宽度的板材时，通过步进电机驱动滚珠丝杠带动活动支板移动以适应不同宽度板材的测量，测量位置距离板材边缘50mm左右。测头移动距离和方向由测量软件设置和驱动，移动完成后当钼板进入测量区后可同时测量三个位置的厚度尺寸。
为适应高温板材的测量，C形架、活动支板和测头的防护罩等结构件均设置成水套式结构，使用时通过循环水对设备整体进行冷却。另外，为保证测头的冷却和清洁，系统配置高压鼓风机1台。通过鼓风机对测头防护罩内鼓风对测头进行风冷，同时通过合理设置出风口将氧化灰尘排除在测头安装空间之外。
3、设备组成
热轧钼板检测仪主要由长宽测量单元（工业相机等）、厚度测量单元（测厚仪）、控制柜、工控机、显示器、声光报警器、LED显示屏和鼓风机等部分分组成，其系统组成图如图所示。
图中2套工业相机和镜头是整套系统的长宽测量单元，其主要功能是采集被测钼板的图像信息。厚度测量单元中设置有3对激光测头，用以采集钼板的厚度数据。控制柜是系统的显示控制单元，一般安装在控制室。控制柜内配置工控机、显示器、声光报警器以及系统的同步电路、控制电路和通讯系统等。工业相机与控制柜之间通过千兆网光纤传输图像信息，最大传输距离100m。激光测头与工控机之间通过串口屏蔽线缆传输数据信息。工控机对采集到的图像和数据进行处理、计算，计算结果将在液晶显示器和现场LED显示屏上显示。
鼓风机是测厚仪的冷却防尘设备，鼓风机上带有空气过滤装置，保证输送到测厚仪的风为洁净的冷风。测厚仪的出风口设置在测头正对轧材的方向，即可以对测头进行冷却，也可以阻止氧化灰尘和水汽污染测头。
由于钼板在轧制过程中有挥发物和氧化物，所以一般单色高温计检测时检测数据不稳定，选用双色高温计。
4、软件系统
对于热轧钼板的检测配有专业的测量软件系统，用于系统显示测量所得数据及分析。测量软件图如下图所示。
软件系统可以实时显示三个测量点的厚度尺寸以及厚度尺寸的平均值，实时显示最大长度、最小长度及最大宽度、最小宽度尺寸，绘制厚度尺寸的波动曲线，具有图像存储功能，每次测量可保存2张工业相机拍摄的板面图像，并且对超差情况进行实时报警监测，另外具备间距调整功能，切换不同宽度板材规格时，自动调整两侧厚度测头间距。
结语
热轧钼板的在线检测及及时提醒功能，能够使工作人员及时了解生产状况，并在不合格时，及时调整生产状态，避免大量的损失，该测量设备可以及时测量长度值、宽度值、厚度值，为这几项重要的技术指标进行精确的测量，具备测量范围大，测量精度高等特点，为热轧钼板的生产带来巨大的便利，同时生产效率、经济效益、合格率等均带来大幅度的提高。
看完本篇准备对板材长度、宽度、厚度的测量你有什么想法或者建议，尽管在文章下方留言。小编定竭尽所能与大家交流共享信息和经验。需要测量宽度、长度、厚度、外径，均可在下方留言。
本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写
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