[發明專利]一種板帶材的厚度凸度檢測裝置

有效

• 申請號: 201110084366.8
• 申請日: 2011-04-02
• 公開（公告）號: CN102200434A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: 吳志芳;安繼剛;張玉愛;苗積臣;李立濤;邢桂來;王立強;王振濤;劉錫明;鄭健;黃毅斌;郭肖靜;談春明
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G01B15/02
• 分類號: G01B15/02;G01B15/08;G01B15/04
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 廖元秋

技術領域

本發明屬于核技術應用領域，特別涉及一種工業熱軋或冷軋生產線上板帶材厚度、凸度和板形等的檢測裝置。

背景技術

凸度儀是板帶材生產和控制的關鍵設備，對于提高板帶材的產量和質量有重要作用。由于熱軋鋼板的軋制溫度高(800℃以上)，環境中有粉塵和水汽等，非接觸射線式測量方法具有很大的優勢。射線法凸度儀的探測器性能是決定凸度儀測量精度和檢測速度的關鍵因素之一。

現有的凸度儀有采用單排固體探測器的(如美國熱電公司的產品資料中所述)，雖然有響應速度快、體積小、重量輕的優點，但也存在著一些缺陷：

其一，余暉長、光電二極管不耐輻照、壽命短，對工作環境溫度要求高，工作環境需要恒溫控制。

其二，由于不同射線源共用一排探測器，需要一個旋轉快門讓2個X射線源交替發出X射線，機械結構復雜，存在振動干擾。

其三，由于兩個X射線源的射線由同一排探測器先后測量，導致兩個射線源在鋼板上的檢測位置之間的距離與鋼板運行速度有關，而鋼板的厚度重建是利用兩個射線源的測量數據得到的，因此當鋼板運行速度快時測量精度下降。

另外也有采用氣體電離室探測器的(如德國IMS公司的產品資料中所述)，但其使用的電離室體積大，因此分辨率不能滿足鋼廠的要求，需要C型架沿鋼板寬度方向來回擺動來提高分辨率。這一方面導致其機械、控制系統復雜；同時由于C型架重量大，擺動頻率不能過快，一般在1.5Hz到2Hz，這使得當鋼板運動時，用于計算同一橫斷面上的厚度數據取自兩個不同的斷面(相距數米到數十米)，從而使儀表的動態性能下降。且在射線源方面，由于其采用的X射線源張角小，不能覆蓋鋼板的寬度，在鋼板的寬度方向上一個投影需要兩個射線源，如果加上用于獲取另外一個投影的射線源，共需要4個射線源，結構復雜。

發明內容

本發明的目的在于為克服現有射線法凸度檢測技術的不足之處，提供一種新型的板帶材的厚度凸度檢測裝置，能方便地同時獲取板帶材橫斷面上的兩個射線投影，從而進行板帶材厚度、凸度、板型的檢測，而且只采用兩個射線源，采用兩排氣體電離室探測器陣列及信息處理系統。與采用單排固體探測器的系統相比探測器具有溫漂小、耐輻照、穩定性好、性價比高等優點，機械結構簡單；同時又比已有的采用電離室的裝置分辨率高，動態性能好，減少了射線源的個數，機械結構簡單。

本發明提出的一種板帶材厚度凸度檢測裝置，其特征在于，包括C型架，安裝在C型架上臂內沿鋼板寬度方向間隔布置的兩個射線源，安裝在C型架下臂內并沿板帶材運動方向間隔布置的兩排高壓充氣電離室探測器陣列，安裝在兩個射線源下方的準直器，該準直器使每個射線源的射線只照射到相應的一排探測器陣列，與所述探測器陣列相連的前置放大器模塊，與所述前置放大器模塊相連的數據采集機，與所述數據采集機相連的數據處理及顯示計算機，保證系統運行與監控的水氣服務系統、控制系統。

本發明的特點及有益效果：

本發明采用高壓充氣電離室作為探測器，與采用“CsI閃爍體+光電二極管”的固體探測器相比受溫度的影響小，溫漂小，不需要像固體探測器那樣需要恒溫控制。同時具有比固體探測器耐輻照、漏電流小、使用壽命長、可靠性高、自準直、成本低等優點。

采用雙排氣體電離室探測器陣列的布局與采用單排固體探測器陣列的布局相比，一方面省去了兩個射線源對單排探測器的分時使用所必需的高速運轉的旋轉快門，簡化了機械結構，增加了系統的可靠性，另外還保證了兩排探測器陣列可同時獲取數據，從而提高了系統的動態測量精度。與采用四個射線源和四排氣體電離室探測器的系統相比，少使用兩個射線源，且采用的高壓充氣電離室探測器比其電離室探測器體積小，不必像目前IMS的系統一樣需要沿鋼板寬度方向蠕動C型架，就能滿足空間分辨率的要求，大大地簡化了機械和控制系統的復雜性，提高了系統的動態檢測性能。

附圖說明

圖1為本發明所述板帶材的厚度凸度檢測裝置的正視示意圖。

圖2為本發明所述板帶材的厚度凸度檢測裝置的測厚原理圖。

圖3為本發明所述板帶材的厚度凸度檢測裝置的側視示意圖。

圖4為本發明所述板帶材的厚度凸度檢測裝置的算法原理圖。

具體實施方式

以下結合附圖來詳細說明本發明的具體內容：