LTG08 綜合測量儀
1．工作原理
1.1測厚原理
激光測厚系統采用三對高精度激光位移傳感器。激光位移傳感器的工作原理如右圖所示，采用兩組高速、高精度激光位移傳感器1和激光位移傳感器2，從帶鋼的上下兩面分別測量帶鋼兩個表面的位置，然后根據兩個表面的位置差計算出帶鋼的厚度。
激光位移傳感器是激光測厚儀的核心，決定了激光測厚儀的測量精度和穩定性，為此我們選用了日本產高精度激光位移傳感器。
該產品具有以下特點：
?激光測頭選用進口組件，采用了線性測量專用Li-CCD，該CCD獨特的數字輸出特性使得像素邊緣誤差只有傳統型CCD的一半，大大提高了測量精度，成像系統采用專門設計的高精度物鏡組，可以大大減小光學像差和枕形畸變，保證了系統的光學精度。
?激光測頭的測量速度可達到20微秒，分辨率可達0.005毫米，測量精度可達0.05毫米。
為避免大回型架移動時對測量的影響，保證測量精度，本系統的大回型架在測量時保持不動。采用三對高精度激光位移傳感器組成三個測點。
1.2測寬系統
本系統采用可移動高精度攝像機，對鋼板寬度進行非接觸測量。由精密伺服系統驅動攝像機在劃軌上移動，根據鋼板的寬度變化情況，自動調節攝像機的位置，檢測鋼板的寬度。其工作示意圖如圖2所示。
圖2 掃描式激光測距系統
1.3測長系統
采用Beta LaterMikes的光電技術的突破 LaserSpeed® 9000。該激光測速儀采用了單片集成電路技術和的數字信號處理算法－自相關算法。能夠實現高精度、非接觸的速度和長度測量。
Beta LaserMike的 LS9000 320H型激光測速儀是為熱軋專門設計的，適用于高溫鋼板測速。測量精度可達±0.025%，可直接替代（測速輥+編碼器）,消除由于打滑和測速輥磨損引起的測量誤差。該測速儀主要性能指標如下
測速范圍： 0.01米/秒–42米/秒
加速度： >500米/秒2
長度范圍： 0–15,000米
精度1： 視場深度100毫米時±0.025%,
精度2：視場深度200毫米時±0.05%
測量距離： 2,000毫米
為保證測量的穩定性和精度，在本系統中，激光測速儀被安裝在回型架的下部。
1.4 單懸掛滑動回型架
為便于現場安裝調試，本系統的回型架采用單懸掛滑動結構。有測量和檢修兩個工位。在測量工位時，回型架保持靜止不動，測厚部分采用三個固定不動的測點，測寬采用的攝像測量系統布置在回型架的兩側，測長用的激光測速系統安裝在回型架的下面中間；檢修時，回型架可以沿地面導軌滑出測量工位進入檢修工位，如圖3所示。
圖 3 回型架內部布置圖
圖 4 回型架三維圖
圖4為大回型架的三維結構示意圖。采用懸掛滑輪和支撐滑輪相結合的安裝方式。此種結構為我公司并已申請保護。回型架在生產時固定不動，在檢修時，可以沿圖中箭頭方向的導軌滑到檢修工位（圖中虛線）。
該種結構的優點是：
?大大減少了現場安裝的施工量和施工難度，使現場安裝容易；
?占用現場空間少，降低了對現場條件的要求，便于正常的生產和維護；
?回型架采用不銹鋼+隔熱+水冷結構，在隔絕外界粉塵、振動、水氣、噪聲的影響，保證測厚系統特別是下部光學系統可以在惡劣的軋鋼現場長期穩定工作，免維護時間達到2周，避免每班清掃的麻煩。
?防撞護板可以避免鋼板對測厚儀的撞擊。
圖5 加工完成的大回型架（用于激光測厚）
2．系統功能
用于測量鋼板的長度、厚度和寬度，操作工可通過顯示儀表觀測到運行過程中鋼板的長度、厚度和寬度等參數，測量結果可傳輸至機組用于順控和聯鎖控制。主要功能說明如下：
①在線、無接觸地測量鋼板的長度、寬度和厚度，測量方式：激光、CCD測量方法；
②在主電柜和操作室都顯示各工藝參數，并可在兩地進行各種操作。測厚儀結構形式：三個測量點、回型車，帶有空氣吹掃裝置，保證設備在高粉塵環境下可以正常工作,車體內部采用氣密設計保證測量車體內部為正壓狀態，車體內部不結露、不進灰塵,傳動系統采用模塊化設計，提高系統的可靠性和可維修性。
③具有長度、厚度、寬度修正值的設定功能：因各種原因造成的測量誤差可人工鍵入修正值來修正。
④根據使用環境、鋼板表面殘留物狀況、測量精度要求設置自動校準和補償功能；
⑤故障自診斷、報警功能，并設有安全和緊急開關避免人身傷害；
⑥本設備與機組之間進行數據有通訊功能，具有測長、測寬、測厚數據顯示功能；
⑦具備和寬厚板廠一級、二級、三級計算機系統通訊功能，可以和寬厚板廠的其他控制系統進行數據交換，供貨方要配合買方將其與生產線二級系統、三級系統聯網。
⑧HMI畫面具有測量數據、設備本體系統工作狀態、設備故障代碼及故障自診斷等功能顯示。
⑨測量的歷史數據可以保留一年以上，且具有光盤刻錄等多種備份形式，并且向買方提供數據分析軟件。
⑩賣方不得以技術欺騙的手段提高測量精度，對數據采集的濾波方式前后數據負責向買方展示說明。
3．設備的主要技術指標和鋼板技術參數
3.1系統技術參數
測厚儀結構形式： 一點固定、兩點移動的三測點形式，回型車；
厚度測量范圍： 5～150mm
厚度測量精度： ±0.05mm
測寬儀結構形式： 可移動攝像機掃描測寬
寬度測量范圍： 900～5000mm
寬度測量精度： ±2mm
測長儀結構形式： 激光測速測長
鋼板長度： 2000～30000mm
長度測量精度： ±0.05%
數據測量周期： ≤8ms
鋼種： 碳素結構鋼、優質碳素結構鋼、管線鋼等
鋼板溫度： max.200℃
鋼板運行速度： 3m/s
工作制度： 連續工作制
3.2電源(采用UPS供電電源)
單相電源：220VAC，10％，50Hz，5 A
環境溫度：70℃
環境濕度：10 – 90％，無凝水環境
3.3水、氣設施
a)冷卻水：
流量：0.4t/h，1/2’管
水壓：≥0.3Mpa
水溫： ≤35℃
b)壓縮空氣：
流量：1.5立方米/分 工況
壓力：≥0.3Mpa
管徑：1/2?管
系統電器連接圖見附件。
系統外型安裝尺寸見附件。
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