1、結(jié)晶器表面檢測系統(tǒng)介紹

CPL-N100是武漢中飛揚(yáng)測控工程有限公司開發(fā)的一種新型的結(jié)晶器表面鍍層檢測設(shè)備。設(shè)備采用一臺高精度、高靈敏度的激光測量與定位傳感器，該傳感器以一條固定寬度的激光線掃描的方式來對結(jié)晶器銅板進(jìn)行掃描，實(shí)時返回測量數(shù)據(jù)。上位機(jī)通過對數(shù)據(jù)的建模分析后給出結(jié)晶器鍍層的磨損數(shù)據(jù)情況、以及表面裂紋、表面平整度等數(shù)據(jù)。上位機(jī)軟件以數(shù)據(jù)表，數(shù)據(jù)曲線和結(jié)晶器三維模型圖的表示方式直觀的給用戶反映被檢測結(jié)晶器的表面輪廓和鍍層厚度偏差等數(shù)據(jù)，為現(xiàn)場作業(yè)人員維護(hù)保養(yǎng)結(jié)晶器提供真實(shí)可靠的理論依據(jù)。

1.1檢測原理

結(jié)晶器表面鍍層檢測儀是一臺高精度的精密儀器設(shè)備，整機(jī)包含高精密激光測距傳感器，兩臺數(shù)字伺服電機(jī)、編碼器、水平方向滑動絲桿、垂直方向滑動絲桿、校驗(yàn)臺及控制器等器件組成。該設(shè)備具有測量精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、安裝便捷和可觀測性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢，適用于各大鋼鐵企業(yè)的連續(xù)鑄造過程中連鑄結(jié)晶器的表面鍍層檢測、表面平整度分析、表面探傷、錐度測量等，適用于圓坯、方坯、板坯、異形坯等，應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大。

在測量結(jié)晶器表面鍍層特性時該儀器是固定于結(jié)晶器上方如下圖1所示，設(shè)備啟動后自動完成自檢過程，激光測量傳感器自動回到起始零位，然后激光傳感器在數(shù)字伺服電機(jī)的驅(qū)動下先沿著結(jié)晶器外弧寬面掃描，掃描到距離結(jié)晶器窄面200mm（可調(diào)整）的位置時緩慢旋轉(zhuǎn)90度角，轉(zhuǎn)到窄面繼續(xù)掃描，窄面掃描完成后同樣旋轉(zhuǎn)90度角轉(zhuǎn)到結(jié)晶器內(nèi)弧寬面繼續(xù)掃描，同樣的方式掃描左側(cè)窄面，掃描完成后回到零點(diǎn)位置，至此完成一周數(shù)據(jù)掃描。然后激光傳感器往下降一段距離繼續(xù)第二周的數(shù)據(jù)掃描，周而復(fù)始從結(jié)晶器上方一周往下掃描到結(jié)晶器下方，完成整個結(jié)晶器內(nèi)腔面的掃描工作。

掃描完成后數(shù)據(jù)通過通訊線纜傳輸?shù)缴衔粰C(jī)電腦上，上位機(jī)軟件把采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入到模型庫中，通過計算分析得到結(jié)晶器的表面鍍層磨損狀況、表面平整度表面裂紋情況、結(jié)晶器錐度數(shù)據(jù)等等。為現(xiàn)場生產(chǎn)提供可靠的維修參考數(shù)據(jù)，避免因?yàn)樵O(shè)備故障導(dǎo)致現(xiàn)場出現(xiàn)生產(chǎn)事故問題。

1.2使用環(huán)境

結(jié)晶器表面鍍層檢測一般是在鋼廠中進(jìn)行使用，所以檢測儀的使用環(huán)境比較惡劣，面臨多塵埃、多蒸汽、多機(jī)械等環(huán)境因素，因此在檢測儀的設(shè)計時會考慮密封、耐摔、抗震等要求，延長檢測儀的使用壽命。傳感器本體采用非接觸式激光三角測距傳感器，測量傳感器采用防漏水防油防震結(jié)構(gòu)與設(shè)計，適應(yīng)在連鑄機(jī)等惡劣環(huán)境小長期穩(wěn)定使用，采用伺服電機(jī)驅(qū)動，準(zhǔn)確控制傳感器檢測精度。

1.3系統(tǒng)特點(diǎn)

1.人性化的人機(jī)交互界面

2.方便的系統(tǒng)設(shè)置

3.便捷式低功耗設(shè)計

4.多種規(guī)格兼容檢測結(jié)構(gòu)

5.高速穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)傳輸

6.高精度激光掃描測量

7.一鍵測量設(shè)計

8.自有網(wǎng)絡(luò)無線傳輸

9.小巧輕量化的前端測量

1.4軟件功能描述：

1）顯示內(nèi)容：控制系統(tǒng)顯示器顯示：實(shí)際測量值；設(shè)定標(biāo)稱值；結(jié)晶器參數(shù)等。

2）軟件功能

  產(chǎn)品參數(shù)設(shè)置：可設(shè)置結(jié)晶器規(guī)格、正負(fù)公差、報警參數(shù)等；

  系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置：可設(shè)置故障通道、通信端口、熱膨脹系數(shù)等；

  數(shù)據(jù)存儲：數(shù)據(jù)記錄；歷史數(shù)據(jù)查詢，可查詢某一時刻的尺寸，時間準(zhǔn)確到秒；

  報警設(shè)置：可設(shè)置超差報警的閾值；

  校準(zhǔn)功能：測量誤差過大時用標(biāo)準(zhǔn)量塊校準(zhǔn)可恢復(fù)精度；

  顯示結(jié)晶器的鍍層厚度信息；

  可有線連接和無線連接兩種方式；

  鍍層厚度偏差設(shè)定；

  模擬位置顯示 結(jié)晶器3D圖像、偏差、偏移實(shí)時曲線顯示；

  數(shù)據(jù)存儲、記錄、查詢。

1.5產(chǎn)品參數(shù)

傳感器使用壽命≥3年；

測量儀的可靠性達(dá)98%以上；

測量范圍：60~400mm

測量精度：0.01mm

光點(diǎn)直徑：1.0x1.5mm（點(diǎn)掃）、1.0x20mm（線掃）

下降步矩：1~200mm/步

測量方式：激光位移測量

測量光束：3200點(diǎn)

運(yùn)動控制：伺服控制

運(yùn)動精度：1mm/65536脈沖

單次測量時間：小于2min

電源：DC12V

使用溫度：-20~80℃

設(shè)備使用預(yù)熱時間：3-5min

抗沖擊性：50G（X、Y、Z軸）

抗振動性：10Hz-55Hz（振幅1.5mm，X、Y、Z軸各2小時）