Question

智能测径仪的测量精度能达到多少?能达标高线要求吗?

Answer 1

高线盘条标准体现了高速线材轧机设备的优势，达到了国外先进标准水平。①规格范围大。高线盘条标准规定的产品规格范围为5.5~22mm。非高线盘条标准规定的产品最大直径为9mm。②尺寸精度高。高线盘条标准的直径允许偏差分为3级：A级≯±0．30mm，B级≯±0．20mm，C级≯±0．15mm。高线盘条标准的不圆度等级与直径允许偏差相对应，亦分为3级：A级≯±0.40mm，B级≯0.32mm，C级≯0.24mm。

高线各级对尺寸精度均有要求，智能测径仪作为在线尺寸检测系统，是严格监督高线品质的设备，智能自动化检测，减少人工参与，检测数据更准确，助力高线实现标准化生产。

智能测径仪是外径与椭圆度均可检测的设备，测径仪安装在精轧机组后，对通过的轧材在线进行几何尺寸检测。测径仪测量范围为φ0～φ40mm可对该范围内的高速线材进行在线检测。测量精度能达到0.01mm，各个执行标准的生产检测均不在话下。

八轴智能测径仪可用于热轧检测当中，安装有吹扫装置，氧化铁皮是干扰检测精度的一大因素，也是影响高线质量的一大因素，可进行强力吹扫，将大部分的氧化铁皮吹掉，从而保证检测精度与产品质量。测量数据超差、或测径仪内部超温时，系统可自动进行声、光报警以及LED显示屏状态提示报警。过钢导槽与测量系统为分体结构，更换过钢导槽方便快捷，且对测量系统无影响。

Answer 2

设计中的几个关键问题

测量精确度是测径仪最基本的技术指标，为了达到高精度，必须从各方面给予保证。

光学系统设计

由于钢材在高速前进的同时，伴随着上下及左右二维空间的剧烈振动，会给物镜象带来放大误差。若对被测钢材施以远心照明，投影物镜采用专门设计的远心光学系统，此时，即使钢材跳动位置处于物镜景深的极限位置，使钢材象稍为模糊，但模糊象的中心位置在CCD上的投影是和正确调焦时的投影象处在同一位置上。

照明准直物净的设计，必须可保证CCD探测器能得到足够的光强和均匀的照明。为此，选取焦距长，相对孔径大，象差严格校正的双分离物镜是必要的。投影成象物镜的设计，要控制好各项象差。由于工件的跳动，成象位置不一定通过透镜中心，因而对畸变的控制尤须严格。物镜要有足够长的工作距离，避免热幅射对光学系统以及CCD的损害。

CCD的选择

考虑到实际检测的尺寸及精度要求，必须选择多位数、高质量的CCD作为摄象传感器。选取的CCD应具有高分率、高的转换效率，并能承受较高的工作温度。CCD驱动频率的选 择，原则上只要满足取样要求就可以了。仪器每秒取样600次，600x 2048 = 1.23MHz。

由于被测钢材在传输过程中，伴随高速振动。假设为简谐振动，振幅为±5mm，频率为60Hz，从CCD上接受到的钢材象边缘振动位移为：

CCD扫描速度为1/600秒，所以在一次扫描过程中钢材及象的移动量为3.14mm，如图3所示。此时输出波形如图4所示。

从理论上讲，波形的边缘部分仍是—根直线，若用峰值50%作为阈值，将不会因钢材振动引起测量误差。但是，实际上在线被测物的振动是不规则的，边缘波形不成直线，因而会产生测量误差。如果CCD有更高的驱动频率，在一次扫描中钢材边缘的位移量就会减小，边缘波形将会改善。如选取驱动频率为10MHz的CCD，则一次扫描的振动误差将减少至0.4mm。如果仪器仍要求每秒取600个数据，则每一数据已经是8次测量的平均值，其误差可减小至0.05mm。如果每隔2~3秒读一次数，则读出的数又是1千到2千个数据的平均值，因而可以达到足够高的精度。当然，随着驱动频率的增高，CCD转移效率将明显下降，高频CCD的价格也大为增高，高频驱动器的制作技术也更加困难。