棒材测径仪系统测量原理

前言

棒材测径仪是专门用于棒、线、管材的热态及冷态在线非接触实时测量。提供三种基本类型：LPXJ40.8、LPBJ70.8、LPBJ100.8，可以测量最大Φ40mm、Φ70mm和Φ100mm的棒、线、管材的外径尺寸。

棒材测径仪采用光电高速测量，全数字处理技术，独立的抗环境干扰系统设计，提供0.02mm的测量精度和高可靠性的测量。

棒材测径仪系统测量原理

采用物方远心平行光束、阴影遮挡光电检测。为了满足全方位的测量需求，采用八轴测量方式进行检测。

每个测量单元包括一个单一LED灯、发射透镜、接收透镜及光电检测器线阵CCD。LED灯发射的绿色光源，经过发射透镜行成平行光束，没有被测量物体遮挡的平行光束直接经过接收透镜投射到CCD上，形成电势，而被检测物体遮挡的光线则没有投射到CCD上，无电势形成，从而在CCD上形成明暗不同的区域，即明-暗-明，将电信号转换为数字信号，对信号进行处理，传输到工控机上进行计算处理得到外径尺寸。

通过对在实际应用中，棒材测径仪提供八轴的测量，因此可以得到整个断面的尺寸和形状。同时每组测头的测量频率为500Hz，足以应付最高达120m/s的轧制速度。每0.02s就可以检测一个数据，加上电子快门技术，多路同步技术及高亮度光源的使用，轧材的振动对测量结果不会产生影响。

由于采用全数字处理技术，使得系统的精度和响应大幅度提高，可以每0.02s给出一个完整的断面。正是由于测量频率高、响应时间短，保证在实际测量过程中不受轧制过程的振动、冲击和测量材料的偏心和抖动的影响，提供达0.02mm的高精度测量，并且是全方位的检测，能够做到径向测量无盲区。

由于采用多轴同步测量将消除常规测量的抖动和旋转带来的材料重叠引起的幻影的影响，可更加精确地测量同一断面的椭图度尺寸。

棒材测径仪测量系统采用紧凑的一体化抗环境干扰系统设计，测量高速轧制过程中棒、线、管材的外径尺寸，提供直观的断面尺寸和形状显示。系统采用全数字处理技术，在测量框架内完成检测信号的处理，并将其变换成高分辨率的数字信号传输到主控机柜，分析、组合、显示、传输到上位机。

系统由测径仪、主控机柜、报警单元、光缆通讯单元、现场LED显示屏、高压离心通风机、备用小车等组成。测径仪采用轨道移动方式安装，下线方向与轧线垂直，当测径仪需要下线维护或检修时，由备用过钢小车补充过钢导槽的空位，不影响轧线正常生产。

棒材测径仪可实现外径尺寸的高精度测量，截面形状的显示，波动图、缺陷图、趋势图等分析图像，并可检测简单的表面缺陷， 并可设置热膨胀系数，实现冷态外径值的显示。

结语

棒材测径仪是高性能的外径检测设备，被广泛的用于轧钢现场对高速、高温的线棒管材进行测量，并实时显示测量值及各种分析图表，为高质量生产提供重要的依据。

本文由保定市蓝鹏测控科技有限公司编写

审核编辑：何安