[發明專利]一種射線式測厚儀及其校正方法

有效

• 申請號: 201210001158.1
• 申請日: 2012-01-04
• 公開（公告）號: CN102564361A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 李小鋼;湯建民;由菁菁;張思聰
• 申請（專利權）人: 北京金自天正智能控制股份有限公司
• 主分類號: G01B15/02
• 分類號: G01B15/02
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 趙文利

技術領域

本發明涉及在金屬帶材軋制生產線上的測量裝置，具體涉及一種射線式測厚儀及其校正方法，屬于冶金行業金屬板帶軋制技術領域。

背景技術

在金屬帶材的軋制生產中，為了保證軋制出來的帶材滿足厚度公差的要求，需要性能穩定的厚度測量儀。因為生產現場環境的諸多因素制約，如溫度、濕度、水汽、油氣、油污、振動等均會對測厚儀測量精度形成不利的影響，即導致其測量誤差變大。

為了保證射線式測厚儀的測量精度及其穩定性，前人已做了大量的工作，舉例如下：

(1)70年代，作為雙通道式的X射線測厚儀就已研究出來，并投入使用。該型測厚儀對穿過被測帶材的射線強度與穿過基準楔的射線強度進行差分處理，從而得到被測帶材的厚度。其中，基準楔的位置與被軋制帶材的目標值，即設定厚度值一一對應；而基準楔的位置控制是通過使用不同厚度的標準板標定之后確定的；當被測帶材厚度與設定厚度值相同時，那么穿透過被測板的射線強度與穿透過基準楔的射線強度是相同的，經過探測器及其運算電路的差分處理，就會得到厚度偏差為零的結果，否則，就會得到正的或負的厚度偏差信號。這種測量方式的最大優點在于可以有效的抑制由于X射線發生器產生的X射線的強度發生波動時對測量精度的影響；鑒于當時的技術條件，此種測量方式確屬先進；但相伴的缺點也是明顯，如：裝置結構復雜；對基準楔的加工精度要求高，對基準楔的位置控制精度也要求很高，不然難以保證厚度設定值的精度；設備維護調整很麻煩。

雖然后來有人在上面的測量原理基礎上簡化了基準楔裝置，改進了電路，取得了進步，但受測量原理的限制，該有的功能結構裝置并不能減少，對測量設備的性能調整和維護檢修依然不簡便。

(2)隨著電子技術和計算機技術的發展，X射線發生器裝置的性能得到很大提高，特別是計算機技術在射線式測厚儀中的應用，大大增強了設備的功能，同樣是采用標準板對設備進行標定以實現對帶材厚度的測量，但卻可去掉基準楔機構及其附屬的電控裝置，從而在機械和電氣兩個方面降低了測厚儀設備的復雜性，減少了故障點，提高了可靠性。因此，現在使用的X射線測厚儀幾乎全部采用單光束測量方式。

雖然技術的進步使射線式測厚儀的測量方式不斷改進，但無論早期，還是現在的射線式測厚儀，它們共有的一個特點是：為了實現高精度測量，在使用前必須用標準板對設備進行標定，這是一個耗時和繁瑣的過程。經過一段時間的使用，由于諸多因素，測厚儀會出現測量偏差，為了糾偏，就需要重新標定。

發明內容

本發明的目的是為了解決在金屬帶材的軋制過程中，由于生產環境及設備自身穩定性而造成的影響測厚儀測量精度的問題，提供了一種具有快速校正測量精度功能的射線式測厚儀及其校正方法。

一種射線式測厚儀，包括射線源、射線探測器、前置放大電路板、控制柜、終端顯示與操作裝置、C型架；

射線源設置在C型架的喉隙下部，射線探測器設置在C型架的喉隙上部，被測金屬帶材從C型架喉隙處通過，前置放大電路板連接控制柜，控制柜連接終端顯示與操作裝置，用于進行厚度計算和顯示以及接受操作人員的指令；射線源發出射線，穿過被測金屬帶材后，射線探測器接收射線，將射線轉換為電信號，輸出電信號至前置放大電路板，前置放大電路板進行放大處理后，將處理后的電信號輸出至控制柜，控制柜內部的測量電路對電信號進行處理，得到測量電壓，控制柜的計算機測量系統對測量電壓進行處理，得到被測金屬帶材的標定曲線，根據標定曲線的數據計算出被測金屬帶材的厚度，并輸出至終端顯示與操作裝置進行顯示。

一種射線式測厚儀的校正方法，包括以下幾個步驟：

步驟一：進行原始標定曲線；

在測厚儀投入生產使用前進行一次標定，得到主標定曲線，并同時生成副標定曲線，主標定曲線用于進行快速精度校正時的基準曲線，副標定曲線用于測厚儀在測量中計算厚度時使用；此時，要使用不同的合金標準板來進行標定，從而獲得多條標定曲線，以滿足生產中對不同合金帶材厚度進行測量的需求。

步驟二：獲取校正系數K；

當測厚儀處于全輻射狀態，沒有被測金屬帶材時作為校正工作開始的時刻，測量出此時測量電路的輸出電壓Uo’，然后與主標定曲線中零厚度值所對應的電壓Uo進行比較，得到校正系數K，K＝Uo’/Uo；

在測厚儀處于全輻射狀態時，即被測金屬帶材厚度為零厚度值時，對應的測量電路的輸出電壓值大于0V；

步驟三：當產生誤差電壓ΔU時候，進行校正；