测厚系统在莱钢冷轧薄板中的研究与应用

作者:黄立国;王元华;李成峰;宋晓云;李坤;姜杰 刊名:一重技术 上传者:陈欣柏

【摘要】对X射线测厚的原理进行了深入的分析研究与探讨,并且详细介绍了在冷轧轧机中如何利用测厚仪进行有效的高精度测量以及测厚仪在自动厚度控制中所起的关键性作用。

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《一重技术》 收稿日期: 2008-03-28; 修回日期: 2008-04-12 测厚系统在莱钢冷轧薄板中的研究与应用 黄立国1, 王元华2, 李成峰3, 宋晓云3, 李 坤3, 姜 杰3 ( 1. 莱芜钢铁集团有限公司自动化部助理工程师, 山东 莱芜 271104; 2. 山东莱芜钢铁集团有限公司技改设备处工程师, 山东 莱芜 271104; 3. 莱芜钢铁集团公司钢自动化部助理工程师, 山东 莱芜 271104) 摘要: 对X射线测厚的原理进行了深入的分析研究与探讨, 并且详细介绍了在冷轧轧机中如何利用测 厚仪进行有效的高精度测量以及测厚仪在自动厚度控制中所起的关键性作用。 关键词: 合金补偿; X射线; AGC系统; 流量; 六辊可逆冷轧机组 中图分类号: TG333.7+2 文献标识码: B 文章编号: 1673-3355 ( 2008) 02-0055-03 莱钢1500 mm六辊可逆冷轧机组是由中国一重设计制造的, 为了进行厚度的精确检测与控制, 在轧机中使用检测系统———测厚仪, 精确地检测带钢的厚度, 并参与AGC的闭环控制。如何使其参与AGC的控制, 达到工艺的高精度要求, 在这里做一下简单的探讨。 1 测厚系统组成和基本原理 1.1 系统组成 RM215-M1测厚系统的主要硬件由主控制台(MC)、EPOS操作员控制台(OCC)、操作员控制台(EPOS OCC备选)、C型架、轨道和限位开关、冷却器等组成。主控制台(MC)安装在轧机电气室, 主控制台上带有工程师EPOS, 用于故障查询、信 息 检 测 、 合 金 补 偿 、 射 线 的 开 闭 等 功 能 。EPOS软件执行线性化算法, 计算材料的厚度, 把算得厚度与设定厚度相比较, 得出厚度偏差, EPOS的正常运行是整个测厚系统工作的前提, 它不仅对测厚仪主机传过来的信号进行处理, 还能以图形、数字、曲线等形式显示测厚仪的设定厚度、实测厚度、厚度偏差、报警等各种状态, 使有关人员可以随时监控、掌握测厚系统的运行情况。在主操作室, 安装操作EPOS, 可以进行C 型架的开进开出、射线快门的开闭等基本操作。其中在现场的测量硬件为C型架, 其主要部件是X射线源和探测器, 莱钢冷轧采用的是80 kV射线源, 完全可以达到测量厚度的要求。 1.2 测厚仪系统的测量原理 X射线源产生X射线, 通过被测量的材料之后, 由探测器检测射线。探测器发出与接收到的X射线强度线性对应的模拟输出, 通过屏蔽电缆以差分信号的形式传输至测厚仪的主控制台。在主控制台中, 探测器信号传输到模拟I/O模块, 并在此进行采样和数字化。软件执行线性化算法, 计算材料的厚度, 并生成模拟量偏差或厚度输出。测量数据传输到EPOS显示系统, 并且通过网络接口传输到过程控制器中, 用于AGC控 制。 1.3 X射线测厚原理 当X射线通过材料后, 透过的X射线的光谱区辐射将被该材料衰减。对于特定能量或波长, 通过样片的辐射量用下式给出: I=l0e-μX 式中, I0—入射辐射强度; I—通过厚度为X 的样片后的辐射强度; μ—材料的线性吸收系 数。 吸收系数μ是材料对X射线进行衰减的能力的 101- - 2008 年第 2 期( 总 122 期) 量度。它取决于两个因素: 材料的化学组成, 以及X射线的能量或kV水平。这些系数针对各种元素进行测量, 一般称为质量吸收系数。根据上式, 当X射线kV水平保持不变时, 质量吸收系数随着化学元素的不同而不同; 对于给定的化学元素, 当kV水平变化时, 质量吸收系数也将发生变化。所

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